2021届高考物理实验复习过关检测题19—用现代方法验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量）

2021年高考物理实验复习考点过关检测题 19 用现代方法验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量） 1．气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨和滑块A、B，探究碰撞中的动量守恒，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计）。 采用的实验步骤如下： a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB； b．调整气垫导轨，使导轨处于水平； c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； d．用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离l1； e．按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。 (1)实验中还应测量的物理量及其符号是______； (2)若满足______，则动量守恒。（用已测量的物理量表示） 2．实验小组用气垫导轨验证滑块碰撞过程中的动量守恒，实验装置如图所示。 （1）实验前应调节气垫导轨底部的调节旋钮，使导轨________；充气后，使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后释放滑块1，当滑块1在导轨上通过光电门1的挡光时间和通过光电门2的挡光时间_______时，说明气垫导轨已经调节好。 （2）实验时，先使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，然后释放滑块1，滑块1通过光电门1后与右侧固定有弹簧的静止滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动，滑块1上的挡光片宽度和滑块2上的挡光片宽度相同；实验中已测量滑块1（包括挡光片）的质量m1、滑块2（包括弹簧和挡光片）的质量m2（且m2<m1）、滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1，还需要测量_________。（写出物理量及其表示符号） （3）如果表达式______成立，则说明滑块碰撞过程中动量守恒。（用题目给出的及还需要测量的物理量的符号表示） 3．某同学利用气垫导轨进行研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒实验，如图所示，其中图甲中两滑块相互碰撞的端面上分别装有弹性碰撞架，图乙中两滑块的碰撞端分别装有撞针和橡皮泥。 (1)分别用甲、乙两图的实验装置进行实验，碰撞时图_________所示的装置动能损失得较小； (2)某次实验时使图乙中A、B