《2011届高考物理一轮复习练习及解析6练习十八实验验证动量守恒定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高考物理一轮复习练习及解析6练习十八实验验证动量守恒定（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金典练习十八 实验：验证动量守恒定律选择题部分共 2 小题，每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选 项正确，有的小题有多个选项正确.1.在做“验证动量守恒定律”的实验时，需要测定的物理量有( ) A.小球的质量 B.小球的半径 C.小球的飞行时间 D.小球的水平射程 答案：AD 2.某同学利用计算机模拟 A、B 两球碰撞来验证动量守恒，已知 A、B 两球质量之比为 23，用 A 球作入射球，初速度 v11.2 m/s，让 A 球与静止的 B 球相碰，若规定以 v1的方 向为正，则该同学记录碰后的数据中，明显不合理的是( ) 实验次数碰后小球速度(ms1)ABCD v10.
2、480.601.200.24 v20.480.401.600.96 解析：由动量守恒定律和能量的转化和守恒定律知，实验数据在误差允许范围内应满 足： m1v1m1v1m2v2m1v m1v12 m2v22122 11212 又由两球的位置关系知：v1v2 可得 B、C 中数据不合理. 答案：BC 非选择题部分共 7 小题，共 88 分. 3.(10 分)图示为气垫导轨上两个滑块 A、B 相互作用后运动过程的频闪照片.频闪的频 率为 10 Hz.开始两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子 烧断后，两个滑块向相反方向运动.已知滑块 A、B 的质量分别为 200 g、300
3、 g.根据照片记 录的信息，A、B 离开弹簧后，A 滑块做 运动，其速度大小为 ，本实验得 出“在实验误差范围内，两木块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是：.答案：匀速 0.09 m/s 释放弹簧前 A、B 的总动量为零；释放后 pA0.20.09 Ns1.8102 Ns，pB0.3 Ns1.8102 Ns，pApB06 1030.1 4.(12 分)某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒定律”的实验：如图甲所示， 在小车 A 的前端黏有橡皮泥，在小车 A 后面连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为 50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.甲 (1)若得到打点纸带如图乙所示，并测得各
4、计数点间距离标在图上，A 为运动起始的第 一点，则应选 段来计算 A 和 B 碰后的共同速度.(填“AB” 、 “BC” 、 “CD”或 “DE”)乙 (2)已测得小车 A 的质量为 0.40 kg，小车 B 的质量为 0.20 kg，由以上测量结果可得： 碰前总动量为 kgm/s，碰后总动量为 kgm/s. 答案：(1)DE (2)0.420 0.4175.(12 分)把两个大小相同、质量不等的金属小球用细线连接， 中间夹一根被压缩了的轻质弹簧，置于摩擦可以不计的水平桌面 上，如图所示.现烧断细线，观察两球的运动情况，并进行必要的 测量，验证物体间相互作用时动量守恒.除图示器材外，实验室还
5、准备了秒表、天平、直尺、螺旋测微器、铅锤、电磁打点计时器、 木板、白纸、复写纸、图钉、细线等. (1)多余的器材是： . (2)需直接测量的物理是： .(要求明确写出物理量的名称和对应的符号) (3)用所测得的物理量验证动量守恒定律的关系式是： . (4)在本实验中还可测出每次压缩弹簧时的形变量 x，以研究弹性势能与形变的关系， 若分析实验数据发现 x2正比于 x x ，则说明弹簧的弹性势能 Ep与弹簧形变 x 的关系2 12 2为： . 答案：(1)秒表、螺旋测微器、电磁打点计时器 (2)两小球的质量 m1、m2，两个小球 做平抛运动的水平位移 x1、x2 (3)m1x1m2x2 (4)Ep
6、x2 6.(12 分)用气垫导轨验证动量守恒定律，滑块 A、B 可在导轨上无摩擦地滑动，导轨保 持水平，导轨上附有每小格 0.5 cm 的标尺.滑块质量分别为 mA0.14 kg，mB0.22 kg，用 每次间隔 0.1 s 的频闪拍摄两滑块在导轨上碰撞前后的运动情况.如图所示，图甲是碰撞前 拍摄的照片示意图，当时 A 正在向右运动，B 静止；图乙是碰撞后拍摄的照片示意图(两图 中刻度不对应)，当时 A 正在向左运动，B 正在向右 运动.(1)碰撞前后两滑块的速度各为多少？ (2)碰撞前后两滑块的总动量各为多少？ (3)写出实验结论. 解析：(1)碰前速度vA m/s0.5 m/s，vB0.1
7、0 0.5 1020.1 碰后速度可能为：vA0.05 m/s0.5 1020.1vB m/s0.35 m/s7 0.5 1020.1 若 vA0.05 m/s，则总动量增加，不可能存在，即只能 vA0.05 m/s (2)碰前动量 pAmAvA0.07 kgm/s 碰后动量 pApB0.14(0.05)0.220.350.07 kgm/s. (3)碰撞前后 A、B 的总动量守恒. 答案：(1)vA0.5 m/s vB0 vA0.05 m/s vB0.35 m/s (2)0.07 kgm/s 0.07 kgm/s (3)碰撞前后 A、B 的总动量守恒7.(13 分)碰撞的恢复系数的定义为 e，
8、其中 v10和 v20分别是碰撞前两物体|v2v1|v20v10| 的速度，v1和 v2分别是碰撞后两物体的速度.弹性碰撞的恢复系数 e1，非弹性碰撞的恢 复系数 e1.某同学借用“验证动量守恒定律”的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复 系数是否为 1，实验中使用半径相等的钢质小球 1 和 2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰 撞)，且小球 1 的质量大于小球 2 的质量.实验步骤如下： 安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂 线所指的位置 O. 第一步，不放小球 2，让小球 1 从斜槽上的 A 点由 静止滚下，并落在地面上.重复多次，用尽可能小的圆把 小球的所有落点圈在里面，其圆心就
9、是小球落点的平均 位置. 第二步，把小球 2 放在斜槽前端边缘处的 C 点，让 小球 1 从 A 点由静止滚下，使它们碰撞.重复多次，并使 用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置. 第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离 O 点的距离，即线段 OM、OP、ON 的长度. 在上述实验中， (1)P 点是 的平均位置，M 点是 的平均位置，N 点是 的 平均位置. (2)请写出本实验的原理：.写出用测量值表示恢复系数的表达式： . (3)三个落地点距 O 点的距离 OM、OP、ON 与实验所用的小球质量是否有关？ . 答案：(1)在实验的第一步中小球 1 落点 小球 1 与
10、小球 2 碰撞后小球 1 落点 小球 2 落点 (2)小球从槽口 C 飞出后做平抛运动的时间相同，设为 t，则有 OPv10t，OMv1t，ONv2te (小球 2 碰撞前静止，v200)v2v1v10v20ONOMOP0ONOMOP (3)OP 与小球的质量无关，OM 和 ON 与小球的质量有关8.(14 分)如图所示，一质量为 M 的平板车 B 放在光滑水平面上， 在其右端放一质量为 m 的小木块 A，已知 mM，A、B 间动摩擦 因数为 ，现给 A 和 B 以大小相等、方向相反的初速度 v0，使 A 开 始向左运动，B 开始向右运动，最后 A 不会滑离 B，求： (1)A、B 最后的速度
11、大小和方向. (2)从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小. 解析：(1)A 不会滑离 B 板，说明 A、B 具有相同的速度，设此速度为 v， A 和 B 的初 速度的大小为 v0，则据动量守恒定律可得： Mv0mv0(Mm)v解得：vv0，方向向右.MmMm (2)从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，木块速度为零，平板车速度为 v，由动量守恒定律得： Mv0mv0Mv 设这一过程平板向右运动距离 s，则有：mgs Mv Mv2122 012解得 sv . 2Mm2Mg2 0答案：(1)v0，方向向右 (2)vMmMm2Mm2Mg2 09.(15 分)
12、如图所示，质量均为 m 的 A、B 两个弹性小球，用长为 2l 的不可伸长的轻绳 连接.现把 A、B 两球置于距地面高 H 处(H 足够大)，间距为 l.当 A 球自由下落的同时，B 球以速度 v0指向 A 球水平抛出.求： (1)两球从开始运动到相碰，A 球下落的高度. (2)A、B 两球碰撞(碰撞时无机械能损失)后，各自速度的水平分量. (3)轻绳拉直过程中，B 球受到绳子拉力的冲量大小. 2006 年高考江苏物理卷 解析：(1)设 A 球下落的高度为 h lv0th gt212联立解得：h.gl22v2 0 (2)由水平方向动量守恒得： mv0mvAxmvBx 由机械能守恒得：m(v v) mv m(vAx2vAy2) m(vBx2vBy2)122 02 By122 Ay1212 式中 vAyvAy，vByvBy 联立解得：vAxv0，vBx0 (3)由水平方向动量守恒得：mv02mvBxImvBx mv0.12答案：(1) (2)vAxv0 vBx0 (3) mv0gl22v2 012
