人教版 (2019)选择性必修 第一册4 实验：验证动量守恒定律练习

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(1)实验中为确保两滑块碰撞后滑块A不反向运动,则mA、mB应满足的关系为mA (选填“大于”“等于”或“小于”)mB。
(2)碰前滑块A的速度大小为 。
(3)利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的公式为 。
2.(2024河南南阳高二月考)在“验证动量守恒定律”实验中,实验装置如图所示,按照以下步骤进行操作:
①在平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处,将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;
②将木板水平向右移动一定距离并固定,再将小球a从固定点处由静止释放,撞到木板上得到痕迹B;
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从固定点处由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹A和C。
(1)下列措施可减小实验误差的是 。
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.每次实验均重复几次后,再记录平均落点
C.a球和b球的半径和质量满足ra=rb和mamb,C错误。
(2)每次a球释放的高度h确定不变就可以,不用测量h的值,A错误;因为小球每次打在木板上时,水平方向的位移相等,所以不需测量木板水平向右移动的距离L,B错误;要验证动量守恒定律,必须测量a球和b球的质量ma、mb,C正确;需要计算小球运动的时间,则要测量O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3,D正确。
(3)a、b两球碰撞后做平抛运动,
由L=vt和y=gt2,可得v=
则由动量守恒定律可得mav0=mav1+mbv2
即为ma=ma+mb
整理解得
若表达式成立,即表示碰撞中动量守恒。
答案 (1)B (2)CD (3)
3.解析 (1)从分析纸带上打点的情况看,BC段和DE段内小车运动稳定,而碰前小车速度大,故应选用BC段计算小车1碰前的速度。
(2)小车1在碰撞前速度v0==2.1m/s
小车1在碰撞前动量
p=m1v0=0.42kg·m/s
碰撞后小车1、2的共同速度v==1.39m/s
碰撞后小车1、2的总动量
p'=(m1+m2)v=0.417kg·m/s。
答案 (1)BC (2)0.42 0.417