1.3.1 科学验证：动量守恒定律 同步测试-2021-2022学年鲁科版（2019）高中物理选择性必修第一册

第3节　科学验证：动量守恒定律 同步测试 1．(多选)在验证动量守恒实验时，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是水平的 C．入射球每一次都要从同一高度由静止滚下 D．碰撞的瞬间，入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行 2．(多选)对于实验最终的结论m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2，下列说法正确的是(　　) A．仅限于一维碰撞 B．任何情况下m1v＋m2v＝m1v′21＋m2v′22也一定成立 C．式中的v1、v2、v′1、v′2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 3．(多选)某同学用如图甲所示的装置来探究碰撞中的守恒量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，图乙是多次实验中某球落到位于水平地面记录纸上得到的10个落点痕迹，有关该实验的一些说法，不正确的有(　　) A．入射球和被碰球必须是弹性好的，且要求两球的质量相等，大小相同 B．被碰球静止放在槽口，入射球必须每次从轨道的同一位置由静止释放 C．小球碰撞前后的速度不易测量，所以通过测量小球“平抛运动的射程”间接地解决 D．由图乙可测出碰撞后某球的水平射程为58.5 cm(或取58.2～58.8 cm之间某值) 4．用如图所示装置可验证弹性碰撞中的动量守恒，现有质量相等的a、b两个小球用等长的、不可伸长的细线悬挂起来，b球静止，拉起a球由静止释放，在最低点a、b两球发生正碰、碰后a球速度为零，完成以下问题： (1)实验中必须测量的物理量有________。 A.a、b球的质量m B.细线的长度L C.释放时a球偏离竖直方向的角度θ1 D.碰后b球偏离竖直方向的最大角度θ2 E.当地的重力加速度g (2)利用上述测量的物理量验证动量守恒定律的表达式为________。 5. 某同学用如图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． (1)安装器材时要注意：固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿________方向． (2)某次实验中，得出小球落点情况如图所示(单位是cm)，P′、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落点的平均位置(把落点圈在内的最小圆的圆心)，则入射小球和被碰小球质量之比为m1∶m2＝____________． 6. 为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量相差比较大的小球，按下述步骤做了实验： ①用天平测出两小球的质量(分别为m1和m2，且m1>m2)． ②按图示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端． ③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置． ④将小球m2放在斜槽末端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球m1和m2在斜面上的落点位置． ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下小球在斜面上的落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF. 根据该同学的实验，回答下列问题： (1)在不放小球m2时，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，m1的落点在图中的________点，把小球m2放在斜槽末端边缘处，小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，碰后小球m1的落点在图中的________点． (2)若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有________． A．m1LF＝m1LD＋m2LE B．m1L＝m1L＋m2L C．m1LE＝m1LD＋m2LF D．LE＝LF－LD 7.下图为一弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，弹簧压缩并锁定，在金属管两端各放置一个金属小球1和2(两球直径略小于管径且与弹簧不固连)。现解除弹簧锁定，两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射。然后按下述步骤进行实验： ①用天平测出两球质量m1、m2； ②用刻度尺测出两管口离地面的高度h； ③记录两球在水平地面上的落点P、Q。 回答下列问题： (1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有____________。(已知重力加速度g) A．弹簧的压缩量Δx B．两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2 C．小球直径 D．两球从管口弹出到落地的