课时04 实验：验证动量守恒定律（重点练）-2020-2021学年高二物理上学期十分钟同步课堂专练（新教材人教版）

1．对于实验最终的结论m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，下列说法正确的是(　　) A．仅限于一维碰撞 B．任何情况下m1v＝m1v1′2＋m2v2′2也一定成立＋m2v C．式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小 D．式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和 2．某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置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，再把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，和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。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。 (1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm。 (2)在以下选项中，本次实验必须进行的测量是________。 A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离 B．测量A球与B球碰撞后，A球落点位置到O点的距离 C．测量A球与B球的质量 D．测量G点相对于水平槽面的高度 3.在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量m1＝170 g，右侧滑块质量m2＝110 g，挡光片宽度为3.00 cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示。 开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32 s，Δt2＝0.21 s。则两滑块的速度分别为v1′＝________m/s，v2′＝________m/s。烧断细线前m1v1＋m2v2＝________kg·m/s，烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝______________kg·m/s。可得到的结论是___________________________ ____________________________。 4.用如图所示的装置进行以下实验： A．先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面间的动摩擦因数μ，查出当地的重力加速度g B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧压缩，滑块B紧靠在桌边 C．剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地点到重垂线的水平距离x1和滑块A沿桌面滑行的距离x2 (1)为探究碰撞中的不变量，写出还需测量的物理量及表示它们的字母：__________。 (2)若mv为不变量，需验证的关系式为_______________________________________。 5．如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图。 (1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同，所以我们在实验中可以用________作为时间单位。 (2)本实验中，必须满足的条件是(　　) A.斜槽轨道必须是光滑的 B.斜槽轨道末端点的切线是水平的 C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 D.入射球与被碰球满足ma>mb，ra＝rb (3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是(　　) A.ma·ON＝ma·OP＋mb·OM B.ma·OP＝ma·ON＋mb·OM C.ma·OP＝ma·OM＋mb·ON D.ma·OM＝ma·OP＋mb·ON 6．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差． (1)下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向； ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹射装置； ⑤把滑块2(所用滑块1、2如图丙所示)放在气垫导轨的中间； ⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图丁所示； ⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g；试着完善实验步骤⑥的内容． (2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为________ kg·m/s；两滑块相互