《11-19年高考物理真题分专题汇编之专题071.验证动量守恒定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《11-19年高考物理真题分专题汇编之专题071.验证动量守恒定律（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第 71 节节验证动量守恒定律验证动量守恒定律 1 2011 年理综北京卷年理综北京卷 21 2 如图 2 用 碰撞实验器 可以验证动量守恒定律 即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动 量关系 试验中 直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的 但是 可以 通过仅测量 填选项前的序号 间接地解决这个问题 A 小球开始释放高度h B 小球抛出点距地面得高度H C 小球做平抛运动的射程 图 2 中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影 实验时 先让入射球 m1多次从斜轨上 S 位置静 止释放 找到其平均落地点的位置 P 测量平抛射程 OP 然后 把被碰小球 m2静置于轨道的水平 部分 再将入射球 m1从
2、斜轨上 S 位置静止释放 与小球 m2相碰 并多次重复 接下来要完成的必要步骤是 填选项前的符号 A 用天平测量两个小球的质量 m1 m2 B 测量小球 m1开始释放高度 h C 测量抛出点距地面的高度 H D 分别找到 m1 m2相碰后平均落地点的位置 M N E 测量平抛射程 OM ON 若两球相碰前后的动量守恒 其表达式可表示为 用 中测量的量表示 若碰 撞是弹性碰撞 那么还应满足的表达式为 用 中测量的量表示 经测定 m1 45 0g m2 7 5g 小球落地点的平均位置距 O 点的距离如图 3 所示 碰撞前 后 m1的动 量分别为 p1与 p1 则 p1 p1 11 若碰撞结束时 m
3、2的动量为 p2 则 p1 p2 11 实验结果说明 碰撞前 后总动量的比值 21 1 pp p 为 有同学认为 在上述实验中仅更换两个小球的材质 其它条件不变 可以使被撞小球做平抛运动的射程 增大 请你用 中已知的数据 分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为 cm 答 1 S T 0刻线 ADC 2 C ADE或DEA或DAE OPmONmOMm 121 2 1 2 2 2 1 OPmONmOMm 14 2 9 1 1 01 76 8 解析 由于本实验的碰撞是在同一高度 在空中运动时间相同 因而根据小球做平抛运动的射 程就可知道碰撞后速度的大小之比 所以选C 本实验必须用天平测量
4、两个小球的质量ml m2 分别找到m1 m2相碰后平均落地点的位置M N OMPN h H m1 m2 图 2 OMPN 35 20cm 44 80cm 55 68cm 图 3 和测量平抛射程OM ON 故选ADE 由于 221111 vmvmvm 且v1 OM t v2 ON t v OP t 所以m1 OM m2 OM m1 OP 若碰撞是 弹性碰撞 动能守恒 2 22 2 11 2 11 2 1 2 1 2 1 vmvmvm 所以 2 1 2 2 2 1 OPmONmOMm 成立 由于 11 14 2035 8044 1 1 OM OP p p 9 2 11 68 555 7 20 350 45 2 1 2 1 ONm OMm p p 01 1 68 555 720 3545 80 440 45 21 1 21 1 ONmOMm OPm pp p 所以答案为14 2 9 1 1 01 发生弹性碰撞时 被碰小球获得的速度最大 被碰小球 m2平抛运动射程 ON 的有最大值 根据 动量守恒和动能守恒 221111 vmvmvm 2 22 2 11 2 11 2 1 2 1 2 1 vmvmvm 联立解得 1 21 1 2 2 v mm m v 因此 最大射程为cm80 76cm80 44 5 745 452
