人教版 (2019)选择性必修 第一册第一章 动量守恒定律4 实验:验证动量守恒定律精练
展开一、单选题
1.在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球a的质量为m1 , 被碰球b的质量为m2 , 各小球的落地点如图所示,关于这个实验,下列说法正确的是( )
A. 入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球
B. 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m1·ON=m1·OM+m2·OP
D. 要验证的表达式是m1·OP=m1·OM+m2·ON
2.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 m1ON=m1OM+m2OP
D. 要验证的表达式是 m1OP=m1OM+m2ON
二、填空题
3.某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”,其操作步骤如下:
A.将操作台调为水平,并在两侧挂上重垂线;
B.用天平测出滑块A、B的质量mA、mB;
C.用细线将滑块A、B连接,滑块A、B 紧靠在操作台边缘,使A、B间的轻弹簧处于压缩状态;
D.剪断细线,滑块A、B均做平抛运动,记录A、B滑块的落地点M、N;
E.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2;
F.用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。
①上述步骤中,多余的步骤是________;
②如果系统动量守恒,须满足的关系是________。
4.如图甲所示,在探究碰撞中的不变量实验时,长木板光滑且处于水平,小车A的前端粘有橡皮泥,用手推动一下小车A,放手后小车A做匀速运动,然后与原来諍止在前方的小车B相碰并粘合在一起,之后继续匀速运动,在小车A后连着纸带,打点计时器电源周期为0.02s。
①若获得纸带如图乙所示,a为运动的起始点,从a点开始,每5个点取一个计数点,其中a、b、c、d、e都为计数点,并测得相邻计数点间距(已标在图上),则应选________段来计算A的碰前速度,应选________段来计算A和B碰后的共同速度(填ab、bc、cd或de)。
②已测得小车A(含橡皮泥)的质量mA=0.30kg,小车B(含撞针)的质量为mB=0.20kg,由以上测量结果可得碰前系统总动量为________kg·m/s,碰后系统总动量为________kg·m/s。(结果均保留三位有效数字)
5.为了验证碰撞中的动量和能量是否守恒,长郡中学髙三物理兴趣小组找来了一端倾斜另一端水平的光滑轨道,如图所示。在距离水平部分高为h处和水平部分安装了1、2两个光电门,然后找来两个直径均为d但质量分别为mA和mB的小球A、B进行实验。先将小球B静放在水平轨道上两光电门之间,让小球A从倾斜轨道上较高位置释放,光电门1记录了小球A碰撞前后通过的时间t1、t1′,光电门2记录了碰后小球B通过的时间t2′。通过对实验结果的分析可知mA________(填“大于”“小于”或“等于”)mB , 若满足关系式________,则说明碰撞中能量守恒。如果两小球的位置互换,该实验________(填“能”或“不能”)成功。
6.如图所示,用气垫导轨做“验证动量守恒”实验中,完成如下操作步骤:
A.调节天平,称出两个碰撞端分别贴有尼龙扣滑块的质量m1和m2 .
B.安装好A、B光电门,使光电门之间的距离为50cm.导轨通气后,调节导轨水平,使滑块能够作________运动.
C.在碰撞前,将一个质量为m2滑块放在两光电门中间,使它静止,将另一个质量为m1滑块放在导轨的左端,向右轻推以下m1 , 记录挡光片通过A光电门的时间t1 .
D.两滑块相碰后,它们粘在一起向右运动,记录挡光片通过________的时间t2 .
E.得到验证实验的表达式________.
三、解答题7.利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.
实验测得滑块A质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50Hz.将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为△tB=3.500ms,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.
若实验允许的相对误差绝对值(| 碰撞前后总动量之差碰前总动量 |×100%)最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.
8.通过实验探究影响小火箭反冲速度大小的因素是什么.
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