高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：验证动量守恒定律同步达标检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：验证动量守恒定律同步达标检测题，共2页。
实验：验证动量守恒定律1．(2020·山西省临汾市高三开学摸底考试)如图(a)所示中，水平放置的气垫导轨上有A、B两个质量相同的滑块，滑块上的挡光片宽度均为d，A位于导轨的左端，B位于导轨中间，A、B间和B与导轨右端之间各有一个光电门。用手推一下A，A向右运动与B发生碰撞并粘到一起，测得A通过光电门1的挡光时间为t1，A、B一起通过光电门2时B上挡光片的挡光时间为t2。完成下列填空：(1)A通过光电门1时的速度大小为____(用题中给出的物理量的符号表示)。(2)用游标卡尺测量d时的示数如图(b)所示，则d＝__0.84__cm。(3)当t1＝__t2__(用题中给出的物理量的符号表示)时，A、B组成的系统碰撞前后的动量守恒。解析：(1)由于挡光片的宽度比较小，故挡光片通过光电门的时间比较短，因此可将挡光片通过光电门的平均速度看成滑块通过光电门的瞬时速度，故滑块A通过光电门1的速度大小可表示为v1＝。(2)游标卡尺的主尺读数为8 mm，游标尺读数为0.1×4 mm＝0.4 mm，所以挡光片的宽度为d＝8 mm＋0.4 mm＝8.4 mm＝0.84 cm。(3)滑块A通过光电门1的速度v1＝，滑块A、B整体通过光电门2的速度v2＝，不考虑摩擦力作用，若A、B组成的系统碰撞前后动量守恒，根据动量守恒定律得m·＝2m·，化简得t1＝t2，即当t1＝t2时，A、B组成的系统碰撞前后的动量守恒。2．(2020·山东省安丘一中高二上学期检测)用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使质量为mA的A球从斜槽上某一固定点G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。把质量为mB的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，与B球碰撞后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。得到了如图乙所示的三个落地处P、Q、R。(1)入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，目的是__保证小球每次都以相同的速度飞出槽口__。(2)请在图乙中读出OP＝__17.5(17.2～18.0)__cm。(3)由图乙可以判断出Q是__没有碰撞时A__球的落地点。(4)为了验证碰撞前后总的动量守恒，该同学只需验证表达式__mA·OQ＝mA·OP＋mB·OR__。解析：(1)保证小球每次都以相同的速度飞出槽口。(2)从题图中直接读出读数为17.5 cm。(3)A与B相撞后，B的速度增大，A的速度减小，碰前、碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同，所以Q点是没有碰撞时A球的落地点。(4)根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，只需验证表达式：mA·OQ＝mA·OP＋mB·OR。