高中物理鲁科版 (2019)选择性必修 第一册第3节 科学验证:动量守恒定律复习练习题

1.3科学验证：动量守恒定律同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为ma的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为mb的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P、N，关于本实验下列说法正确的是（　　）

A．为减小实验误差，两小球的质量需满足

B．位置N为小球b撞击挡板的位置

C．小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大

D．该实验中可用来反映小球a的初动量

2．在探究碰撞中的不变量时，采用如图所示的实验装置，仪器按要求安装好后开始实验，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分，在白纸上记录重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，则下列说法中正确的是（     ）

A．第一、二次入射小球的落点依次是A、B

B．第一、二次入射小球的落点依次是C、B

C．第二次入射小球和被碰小球将同时落地

D．第二次入射小球和被碰小球不会同时落地

3．某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P、N，关于本实验下列说法正确的是（　　）

A．位置N为小球b撞击挡板的位置

B．两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同

C．小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大

D．该实验中可用来反映小球a的初动量

4．以下四个实验中都要用到小球或者重锤，实验中必需测定小球或重锤质量的是（　　）

A．验证机械能守恒定律 B．用单摆测定重力加速度

C．验证动量守恒定律 D．研究平抛物体的运动

5．某中学实验小组的同学在“验证动量守恒定律”时，利用了如图所示的实验装置进行探究，下列说法正确的是（　　）

A．要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必须水平

B．入射球单独平抛与碰后平抛的释放点的高度可以不同

C．入射球和被碰球的直径必须相等

D．入射球的质量必须与被碰球的质量相等

6．如图所示，M、N和P为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点。已知入射球质量为m1，被碰球质量为m2，如果碰撞中动量守恒，则有（　　）

A．m1·（-）=m2·

B．m1·（-）=m2·

C．m1·（＋）=m2·

D．m1·=m2·（＋）

7．在做探究碰撞中的不变量实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（　　）

A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球

B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下

C．要验证的表达式是

D．要验证的表达式是

8．在实验室里为了验证动量守恒定律，可以采用如图所示的装置，若入射小球质量为，半径为，被碰小球质量为，半径为，则（　　）

A．， B．，

C．， D．，

9．在用两个小球的碰撞来验证碰撞中的不变量时，不是产生误差的主要原因是（        ）

A．碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向

B．小球在空气中飞行时受到空气阻力

C．通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差

D．测量长度时有误差

10．在用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验时，入射小球a的质量为m1，被碰小球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（　　）

A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相同的小球

B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下

C．要验证的表达式是

D．要验证的表达式是

11．采用如图所示的实验装置进行验证动量守恒定律（图中小球半径相同、质量均已知，且mA>mB），下列说法正确的是（　　）

A．实验中要求轨道末端必须保持水平

B．实验中要求轨道必须光滑

C．验证动量守恒定律，需测量OB、OM、OP和ON的距离

D．测量时发现N点偏离OMP这条直线，直接测量ON距离不影响实验结果

12．在做“验证动量守恒定律”的整个实验过程中，入射小球多次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，这是为了（　　）

A．保证小球每次都水平地飞出槽口

B．保证小球每次都以相同速度飞出槽口

C．保证小球在空中飞行时间不变

D．保证小球每次都沿同一方向运动

13．某中学实验小组的同学在“探究碰撞中的不变量”时，利用了如图所示的实验装置进行探究，下列说法正确的是（　　）

A．要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必须水平

B．入射球每次释放点的高度可以任意调节

C．入射球和被碰球的直径必须相等

D．入射球的质量必须与被碰球的质量相等

14．如图为验证动量守恒实验装置图.先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，然后把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复.根据水平地面记录纸上落点痕迹的照片，估算小球m2与m1的质量之比（       ）

A．0.17 B．4.0 C．0.62 D．0.8

15．在“利用气垫导轨验证动量守恒定律”的实验中，用到的测量工具有（　　）

A．停表、天平、刻度尺

B．弹簧测力计、停表、天平

C．天平、刻度尺、光电计时器

D．停表、刻度尺、光电计时器

二、填空题（共3题）

16．“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1＝30g，原来静止的被碰小球m2＝20g，由实验测得它们在碰撞前后的x﹣t图像如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的动量是_____________，入射小球碰撞后的动量是_____________，被碰小球碰撞后的动量是_____________，由此得出结论_____________。

17．在“碰撞中的动量守恒”实验中，已测得A、B两小球质量mA<mB，由实验所得结果如图所示，图中M、P、N为小球落点位置，O是斜槽末端重垂线的投影点，则图中O′是_______球(填“A”或“B”)球心的投影点；A、B两球的质量之比是______。

18．如图所示的装置是“冲击摆”，摆锤的质量很大，子弹以初速度从水平方向射入摆中并留在其中，随摆锤一起摆动。

（1）子弹射入摆锤后，要得到子弹和摆锤一起运动的初速度，需要测量的物理量有__________。

A．子弹的质量

B．摆锤的质量

C．冲击摆的摆长

D．摆锤摆动时摆线的最大摆角

（2）用问题（1）中测量的物理量，应用所学的物理知识可以得出子弹和摆锤一起运动的初速度__________；

（3）通过表达式____________，即可验证子弹与摆锤作用过程中的不变量（用已知量和测量量的符号、、、表示）。

三、综合题（共2题）

19．用两个大小相同的小球在光滑水平上的正碰来“探究碰撞中的不变量”实验，入射小球m1 = 15g，原来静止的被碰小球m2 = 10g，由实验测得它们在碰撞前后的x – t 图象如图所示。

（1）求碰撞前、后系统的总动量p和p′；

（2）通过计算得到的实验结论是什么。

20．某同学用如图所示装置来研究碰撞过程，第一次单独让小球a从斜槽某处由静止开始滚下，落地点为P，第二次让a从同一位置释放后与静止在斜槽末端的小球b发生碰撞，a、b球的落地点分别是M、N，各点与O的距离如图；该同学改变a的释放位置重复上述操作，由于某种原因他只测得了a球的落地点、到O的距离分别是22.0cm、10.0cm，求b球的落地点到O的距离。

参考答案：

1．D

2．D

3．D

4．C

5．C

6．B

7．D

8．C

9．B

10．D

11．A

12．B

13．C

14．A

15．C

16．                    碰撞中mv的矢量和是守恒的量

17．     A     1：3

18．     CD          mv0=(M+m)v

19．（1）p =0.015 kg·m/s、p′= 0.015 kg·m/s；（2）通过计算发现：两小球碰撞前后的动量相等，即碰撞过程中动量守恒

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