§1.4 实验：验证动量守恒定律 （备作业）-【上好课】2021-2022学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

第3课时 实验：动量守恒定律的应用 第一章 动量守恒定律 1、 单选题： 1．在用气垫导轨进行验证实验时，首先应该做的是(　　) A．给气垫导轨通气 B．对光电计时器进行归零处理 C．把滑块放到导轨上 D．检验挡光片通过光电门时是否能够挡光计时 【答案】A 【解析】为保护气垫导轨，在一切实验步骤进行之前，首先应该给气垫导轨通气． 故选A。 2.(2020临沭名校月考)如图所示，M、N和P为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点．已知入射球质量为m1，被碰球质量为m2，如果碰撞中动量守恒，则有(　　) A．m1·(－)＝m2· B．m1·(－)＝m2· C．m1·(＋)＝m2· D．m1·＝m2·(＋) 【答案】B 【解析】不放被碰小球时，落点为P，则水平位移为OP；放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，则水平位移为OM和O′N；碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得m1v1＝m1v1′＋m2v2，小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，m1v1t＝m1v1′t＋m2v2t，得m1＝m1＋m2；变形可得：m1·(－)＝m2·.故B正确，A、C、D错误． 故选B。 二、多选题： 3．(2020浙江模拟)如图是教材中实验“探究碰撞中的不变量”推荐的参考案例一．则下列判断正确的是(　　) A．利用气垫导轨可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力，保证两滑块系统外力和为零 B．利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的 C．利用光电计时装置可以迅速测量计算得到两个滑块碰撞前后的速度 D．该碰撞过程中，两滑块的动能和不变 【答案】ABC 【解析】利用气垫导轨可以忽略滑块与导轨接触面间的摩擦力，保证两滑块系统外力和为零，故A正确；利用气垫导轨可以很容易保证两个滑块的碰撞是一维的，故B正确；利用光电计时装置可以迅速测量计算得到两个滑块碰撞前后的速度，故C正确；该过程中两滑块的碰撞不是弹性碰撞，故动能有所损失，即碰撞过程中，两滑块的动能和减小，故D错误． 故选：ABC。 4．若用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验时，下列哪些操作是正确的(　　) A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量 B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起 C．先接通打点计时器电源，再释放拖动纸带的小车 D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源 【答案】BC 【解析】没有必要一个用撞针而另一个用橡皮泥配重，这样做的目的是为了碰撞后粘在一起有共同速度，便于测量碰后的速度，选项B正确；打点计时器的使用原则是先接通电源，C项正确． 故选：BC。 5．下列关于“探究碰撞中的不变量”实验叙述中正确的是(　　) 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．实验对象在碰撞过程中存在内部相互作用的力，但外界对实验对象的合力为零 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 E．两个物体碰撞前要沿同一直线，碰撞后可不沿同一直线运动 【答案】ABD 【解析】实验的形式可以改变，但是“探究碰撞中的不变量”实验研究的始终是两个相互碰撞的物体组成的整体系统．在此过程中，摩擦力为0，整体外力合力为0，故A、B正确；“探究碰撞中的不变量”实验为验证动量守恒定律，所以碰撞中守恒的是动量，不是机械能，故C错误；利用气垫导轨探究碰撞中的不变量，为准确测量，导轨必须保持水平状态，故D正确；保证两物体发生的是一维碰撞，两物体碰撞前后要沿同一直线运动，故E错误． 故选：ABD。 6．光滑水平面上的两球做相向的运动，发生正碰后两球均变为静止，于是可以判定(　　) A．两球碰撞前质量与速度的乘积mv大小一定相等 B．两球的质量相等 C．两球在撞击中机械能有损失 D．两球碰撞前的速率一定相等 【答案】AC 【解析】　因为碰撞后m1v1′＋m2v2′＝0，则碰撞前m1v1＋m2v2＝0，即m1v1＝－m2v2，它们的大小相等，故A正确；因为与两球的质量和速率无关，故B、D错；碰撞前的动能不为零而碰撞后的动能为零，故C正确． 故选：AC。 7.在使用如图所示的实验装置做“探究碰撞中的不变量”的实验中，必须满足的实验条件是(　　) A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线必须水平 C．入射球每次都要从同一高度由静止释放 D．碰撞时，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行 【答案】BCD 【解析】　只有满足选项B、D中条件时才能保证小球的运动为平抛运动，实现一维碰撞，避免斜碰，B、D正确。本实验是通过平抛运动确定入射球碰前速度，斜槽轨道的光滑与否无影响