1.4实验：验证动量守恒定律提升优化（含解析）-2021-2022学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第一册

…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… ※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※ …………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○………… 1.4实验：验证动量守恒定律提升优化（含解析） 一、单选题 1.在用如图所示的装置做”验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m1 ， 被碰球b的质量为m2 ， 小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（　　） A. 入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相同的小球 B. 让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下 C. 要验证的表达式是m1 =m1 +m2 D. 要验证的表达式是m1 =m1 +m2 2.某同学用图（甲）所示的实验装置验证碰撞中动量守恒定律，他用两个完全相同的小钢球A、B进行实验，首先该同学使球A自斜槽某一高度由静止释放，从槽的末端水平飞出，测出球A落在水平地面上的点P与球飞出点在地面上竖直投影O的距离LOP ． 然后该同学使球A自同一高度由静止释放，在槽的末端与静止的球B发生非对心弹性碰撞，如图（乙）．碰撞后两球向不同方向运动，测出两球落地点M、N与O点间的距离LOM、LON ， 该同学多次重复上述实验过程，并将测量值取平均值．在忽略小球半径的情况下，对该实验的结果，分析正确的是（   ） A. LOP=LOM+LON                                                 B. LOP2=LOM2+LON2 C. OM、ON与OP间的夹角大小一定相等               D. OM与ON间夹角大小与两球碰撞的方向有关 3.某同学用半径相同的两个小球a、b来研究碰撞问题，实验装置示意图如图所示，O点是小球水平抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球a多次从斜轨上的某一确定位置由静止释放，从水平轨道的右端水平抛出，经多次重复上述操作，确定出其平均落地点的位置P；然后，把被碰小球b置于水平轨道的末端，再将入射小球a从斜轨上的同一位置由静止释放，使其与小球b对心正碰，多次重复实验，确定出a、b相碰后它们各自的平均落地点的位置M、N；分别测量平抛射程OM、ON和OP。已知a、b两小球质量之比为6：1，在实验误差允许范围内，下列说法中正确的是（   ） A. a、b两个小球相碰后在空中运动的时间之比为OM：ON B. a、b两个小球相碰后落地时重力的瞬时功率之比为6OM：ON C. 若a、b两个小球在碰撞前后动量守恒，则一定有6 ON =6OM +OP D. 若a、b两个小球的碰撞为弹性碰撞，则一定有OP+ OM= ON 二、填空题 4.如图甲所示，在探究碰撞中的不变量实验时，长木板光滑且处于水平，小车A的前端粘有橡皮泥，用手推动一下小车A，放手后小车A做匀速运动，然后与原来諍止在前方的小车B相碰并粘合在一起，之后继续匀速运动，在小车A后连着纸带，打点计时器电源周期为0.02s。 ①若获得纸带如图乙所示，a为运动的起始点，从a点开始，每5个点取一个计数点，其中a、b、c、d、e都为计数点，并测得相邻计数点间距（已标在图上），则应选________段来计算A的碰前速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度（填ab、bc、cd或de）。 ②已测得小车A（含橡皮泥）的质量mA=0.30kg，小车B（含撞针）的质量为mB=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为________kg·m/s，碰后系统总动量为________kg·m/s。（结果均保留三位有效数字） 5.某同学用图所示的 “碰撞实验装置”研究直径相同的两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 ①在实验中小球速度不易测量，可通过仅测量________解决这一问题。 A．小球做平抛运动的时间 B．小球做平抛运动的水平距离 C．小球做平抛运动的初始高度 D．小球释放时的高度 ②图中PQ是斜槽，QR为水平槽，R为水平槽末端。利用铅垂线在记录纸上确定R的投影点O。实验时先使A球从斜槽上G处由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹；此后，再把B球放在R处，将A球再从G处由静止释放，与B球碰撞后在记录纸上分别留下A、B两球落点痕迹。由测量可知，碰撞前A球做平抛运动的水平距离为x0；碰撞后，A、B两球做平抛运动的水平距离分别为x1、x2。用天平称量A、B两球的质量分别为mA、mB。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________（用题目给出的物理量符号表示）。 6.如图，将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。碰撞