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粤教版 (2019)选择性必修 第一册第三节 动量守恒定律精品课时训练
展开1.(多选)如图是利用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”的实验装置,下列叙述正确的是( )
A.实验中探究不变量的对象是相互碰撞的两个物体组成的系统
B.在碰撞过程中滑块间存在相互作用力,但外界对滑块的合力可以看成零
C.物体的碰撞过程,就是机械能的传递过程,可见,碰撞过程中的不变量就是机械能
D.利用气垫导轨探究碰撞中的不变量,导轨必须保持水平状态
2.(多选)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),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.实验中不要求轨道必须光滑
C.验证动量守恒定律,需测量、、和的距离
D.测量时发现点偏离这条直线,直接测量距离不影响实验结果
3.在利用摆球测量小球碰撞前后的速度的实验中,下列说法错误的是( )
A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长
B.由静止释放小球以便较准确地计算小球碰撞前的速度
C.两小球必须都是钢性球,且质量相同
D.两小球碰后可以粘在一起共同运动
4.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.,
5.用如图所示的装置验证动量守恒定律,两球的质量分别为m1、m2(m1>m2),下列说法正确的是( )
A.需要用秒表测时间B.斜槽轨道必须光滑
C.M可能是质量为m2的小球的落点D.可用验证动量守恒定律
6.某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。入射球和靶球的半径相同,质量分别为、,平放于地面的记录纸上铺有复写纸。实验时先使入射球从斜槽上固定位置G由静止开始滚下,落到复写纸上,重复上述操作多次。再把靶球放在水平槽末端,让入射球仍从位置G由静止开始滚下,和靶球碰撞后继续向前运动落到复写纸上,重复操作多次。最终记录纸上得到的落点痕迹如图乙所示。
(1)关于本实验,下列说法正确的是 。
A.需要用游标卡尺测量两小球的直径 B.应使
C. 斜槽末端切线要水平 D.斜槽表面粗糙对本实验有影响
(2)按照本实验方法,该同学确定了落地点的平均位置P、Q、R并测出了OP、OQ、OR间的距离分别为、、,则验证动量守恒定律的表达式是: 。
(3)如果该碰撞是弹性碰撞,则还应该满足的表达式是: 。
7.聪聪同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。
(1)实验中,质量为m1的入射小球A和质量为m2的被碰小球B的质量关系是m1 m2(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)碰后小球A对木板的撞击点为图中的 点,小球B对木板的撞击点为图中的 点。
(3)当满足关系式 时,证明A、B两小球碰撞过程中动量守恒;(用m1,m2和图中给的字母表示)
8.某同学在做“验证动量守恒定律”的实验,实验室具备的实验器材有:斜槽轨道,大小相等、质量不同的小钢球A、B,刻度尺,白纸,圆规,重垂线一条。实验装置如图甲所示,为不放B球时A球的平均落点,点和点分别为碰撞后A球和B球的平均落点。
(1)对于实验中注意事项、测量器材和需要测量的物理量,下列说法中正确的是 。
A.实验前调节轨道时应注意槽的末端的切线是水平的
B.实验中要保证每次让A球从斜槽轨道上同一高度处由静止释放
C.实验中还缺少的器材有复写纸和秒表
D.实验中需要测量的物理量只有A球的质量和B球的质量
(2)在时,实验中记下了、、、四个点的位置(如图乙所示),若满足 (用、、、、表示),则说明碰撞中动量守恒。
(3)此实验中若,则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为 。
1.(多选)(2022春·浙江金华·高二校联考期末)如图所示,在气垫导轨上做“验证动量守恒定律”实验。滑块1、滑块2上分别装有相同的挡光片及弹资图,测出挡光片宽度d,滑块1、滑块2的质量分别为m1、m2。实验时打开气泵,让滑块1以一定的初速度向左运动并与静止的滑块2碰撞,记下碰撞前滑块1经过光电门M的挡光时间t1和碰撞后滑块1、滑块2分别经过光电门N的挡光时间t1′和t2。下列相关说法正确的是( )
A.实验前调节导轨水平时,不用打开气泵,只须滑块能在任意位置平衡即可
B.若滑块之间发生弹性碰撞,则滑块1的质量大于滑块2的质量
C.若实验发现,说明滑块间的碰撞是弹性碰撞
D.若实验发现略大于,可能的原因是导轨左端偏低
2.用如图所示的装置探究碰撞中的不变量时,必须注意的事项是( )
A.A到达最低点时,两球的球心连线可以不水平
B.A到达最低点时,两球的球心连线要水平
C.多次测量减小误差时,A球必须从同一高度下落
D.多次测量减小误差时,A球必须从不同高度下落
3.(多选)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,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,每次都要使入射球从斜槽上相同的位置滚下
C.要验证的表达式是m1ON=m1OM+m2OP
D.要验证的表达式是m1OP=m1OM+m2ON
4.(2023春·新疆喀什·高二校考期末)在做验证动量守恒定律实验时,入射球a的质量为,被碰球b的质量为,小球的半径为r,各小球的落点如图所示,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
5.图甲为验证动量守恒定律的实验装置图,让小车A拖着纸带向左运动,与静止的小车B碰撞,碰撞后两车粘在一起继续运动。图乙是实验得到的一条点迹清晰的纸带,设x1=2.00cm,x2=1.40cm,x3=0.95cm,小车A和B(含橡皮泥)的质量分别为m1和m2,则应验证的关系式为( )
A.B.
C.D.
6.(2023春·广东广州·高二统考期末)用如图1所示的装置验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,两个小球的质量分别为、。
(1)下列说法正确的是 。
A.斜槽轨道尽量光滑可以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.两个小球的质量可以相等
D.每次都要控制入射球从轨道相同的高度自由释放
(2)本实验必须要测量的物理有 。
A.两个小球的质量、B.小球释放点的高度h
C.小球抛出点距地面的高度HD.小球的直径
(3)实验中,通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度的依据是 。
(4)某次实验中得出的落点情况如图2所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为 。
7.(2023春·湖北恩施·高一校联考期末)如图甲所示,某物理兴趣小组同学用两个小球碰撞探究“碰撞中的不变量”。实验时先让质量为的A球从斜槽上某一固定位畳由静止释放,A球从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹的平均落点,再把质量为的B球放在水平轨道末端,将A球仍从位置由静止释放,A球与B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次,M、N分别为碰后两个落点的平均位置,点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图乙所示。
(1)要保证实验成功,入射小球A的质量应 (选填“大于”、“等于”或“小于”)被碰小球B的质量,入射小球A的直径 (选填“必须等于”或“可以不等于”)被碰小球B的直径。
(2)下列说法中正确的是 。
A.安装的斜槽轨道必须光滑,末端必须水平
B.实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
C.除了图中器材外,完成本实验还必须使用的器材是天平、刻度尺
(3)实验中,测量出两个小球的质量分别为,测量出三个落点的平均位置与点的距离的长度分别为,在实验误差允许范围内,若满足关系式 (用所测物理最的字母表示),则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。若满足关系式 (用所测物理量的字母表示),则可认为该碰撞为弹性碰撞。
(4)另一实验小组改进了实验装置用来探究碰撞前后动能的变化,如图丙所示,方案如下:让从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上,把白纸和复写纸附在墙上,记录小球的落点。选择半径相等的钢珠A和塑料球B进行实验,测量出A、B两球的质量分别为、,其他操作重复前面探究“碰撞中的不变量”的步骤。如果为竖直记录纸上三个落点的平均位置,小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为,用刻度尺测量到的距离分别为。在实验误差允许范围内,若满足关系式 (用所测物理量的字母表示),则可认为碰撞前后两球的总动能相等。
8.(2023春·黑龙江佳木斯·高一佳木斯一中校考期末)聪聪同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。
(1)实验中,质量为的入射小球和质量为的被碰小球B的质量关系是 (填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)当满足关系式 时,证明、B两小球碰撞过程中动量守恒;若碰撞前后系统无机械能损失,则系统机械能守恒的表达式为 。
A. B.
C. D.
1.(2023·辽宁·统考高考真题)某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如下实验:用纸板搭建如图所示的滑道,使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上,其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量,得到一元和一角硬币的质量分别为和()。将硬币甲放置在斜面一某一位置,标记此位置为B。由静止释放甲,当甲停在水平面上某处时,测量甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处,左侧与O点重合,将甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后,分别测量甲乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变,重复实验若干次,得到OP、OM、ON的平均值分别为、、。
(1)在本实验中,甲选用的是 (填“一元”或“一角”)硬币;
(2)碰撞前,甲到O点时速度的大小可表示为 (设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g);
(3)若甲、乙碰撞过程中动量守恒,则 (用和表示),然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒;
(4)由于存在某种系统或偶然误差,计算得到碰撞前后甲动量变化量大小与乙动量变化量大小的比值不是1,写出一条产生这种误差可能的原因 。
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