专题1.14 验证动量守恒定律和用单摆测重力加速度-2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练（人教版2019）

2022-2023年高二物理期末重点考点模型方法特训专练 专题1.14 验证动量守恒定律和用单摆测重力加速度 特训专题 特训内容 专题1 验证动量守恒定律（1T—5T） 专题2 用单摆测重力加速度（6T—10T） 【典例专练】 1、 验证动量守恒定律 1．用如图所示的装置可以验证动量守恒定律。 （1）实验中质量为的入射小球和质量为的被碰小球的质量关系是________（选填“大于”、“等于”、“小于”）。 （2）图中点是小球抛出点在地面上的投影实验时，先让入射小球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置静止释放，与小球相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是_________。（填选项前的字母） A．用天平测量两个小球的质量、 B．测量小球开始释放的高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．分别通过画最小的圆找到、相碰后平均落地点的位置、 E．测量平抛射程、 （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____________（用（2）中测量的量表示）。 （4）用如图装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述实验类似，图中、、到抛出点的距离分别为，，。若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_________。 A． B． C． D． 2．用如图甲所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，即研究小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。 （1）下列关于本实验条件的叙述，错误的是__________（选填选项前的字母） A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放 B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 C．轨道倾斜部分必须光滑 D．轨道末端必须水平 （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的物理量有__________。（选填选顶前的字母） A．入射小球和被碰小球的质量、 B．入射小球开始的释放高度 C．小球抛出点距地面的高度 D．两球相碰后的平抛射程OM、ON （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式__________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒；若满足关系式__________（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球发生的是弹性碰撞。 （4）若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中小球平均落点位置分别为、、，与小球在斜槽末端时球心的位置等高。下列说法中正确的是__________。 A．若，则表明此碰撞过程动量守恒 B．若，则表明此碰撞过程动量守恒 C．若，则表明此碰撞过程机械能守恒 D．若，则表明此碰撞过程机械能守恒 3．一同学利用如图所示的斜槽轨道和两个由相同材料制成、表面粗糙程度相同的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验。斜槽轨道由倾斜轨道和平直轨道组成，两部分间由一段圆弧平滑连接，在平直轨道上一侧固定有刻度尺。其操作步骤如下： ①将斜槽轨道放置在水平桌面上； ②用天平测得A、B两个滑块的质量分别为、； ③不放滑块B，使滑块A从倾斜轨道顶端P由静止释放滑块A最终静止在平直轨道上，记下滑块A静止位置其右侧面对应的刻度； ④把滑块B放在平直轨道上，记下其左侧面对应的刻度； ⑤让滑块A仍从倾斜轨道顶端P点由静止释放，滑块A与B发生碰撞后最终均静止在平直轨道上，记下最终滑块B、A静止位置对应的刻度、。 （1）实验中，必须满足的条件或测定的物理量是______（填正确答案标号） A．滑块A的质量应大于滑块B的质量 B．平直轨道必须水平 C．倾斜轨道必须光滑 D．测定滑块A的释放点P到平直轨道间高度差 （2）实验中滑块A碰撞前的速度和A、B碰撞后滑块A的速度的比值=________ ，若A、B两滑块碰撞过程中满足动量守恒，则关系式_________ （用其中字母表示）成立。 （3）若在进行步骤⑤的操作时，滑块A从倾斜轨道顶端P点下方某个位置由静止释放，其他实验操作都正确，则会造成碰撞后两滑块的动量之和_________（填“大于”“小于”或“等于”）。 4．2022年6月5日10时44分，神舟十四号飞船搭载航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲，成功发射，并与空间站核心舱顺利对接。神舟十四号飞行乘组将首次利用位于问天实验舱的气闸舱实施两到三次出舱活动，并将继续开展天宫课堂。假设刘洋想用如图所示装置验证碰撞中的动量守恒，粗糙导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块A、B被弹簧（图中未画出）弹开后，