专题08验证动量守恒定律-2023届高考物理实验模拟题专项集训

高考物理实验专题最新模拟题精练 专题08. 验证动量守恒定律 1．（2023重庆涪陵重点高中质检）如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 （1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是___________。 （2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑块能在气垫导轨上近似做___________运动。 （3）测得滑块B的质量为，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示，其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为___________（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为___________（选填“②”“③”“④”）。 【参考答案】．   （1）  天平     （2）匀速直线    （3） -0.011     ③ 【名师解析】（1）[1]要测量滑块的动量还需要测量滑块的质量，故还需要的器材是天平； （2）[2]为了减小重力对实验的影响，应该让气垫导轨处于水平位置，故调节气垫导轨后要使滑块能在气垫导轨上近似做匀速直线运动； （3）[3]取滑块A碰前运动方向为正方向，根据x-t图可知滑块B碰前的速度为 则滑块B碰前的动量为 [4]由题意可知两物块相碰要符合碰撞制约关系则④图线为碰前A物块的图线，由图可知碰后③图线的速度大于②图线的速度，根据“后不超前”的原则可知③为碰后A物块的图线。 2. （2023湖北四市七校联盟期中联考）（1）在利用如图所示装置验证动量守恒的实验中，下列仪器不需要的有______。 A.交流电源 B.天平 C.刻度尺 D.圆规 （2）下列关于实验的要求不正确的是______。 A.必须保证轨道末端水平 B.必须保证两球直径相等 C.必须保证两球质量相等 D.必须借助重锤线找到O点位置 （3）本实验除需测量线段OM、OP、ON长度LOM、LOP、LON外，还需要测量的物理量有______。 A.A、B两点间的高度差h1 B.B点离地面的高度h2 C.小球A和小球B的质量mA、mB D.小球A和小球B的半径r （4）要验证小球A和小球B碰撞过程中动量守恒，可根据表达式_________________验证。（用题中所测物理量的字母表示）。 （5）实验中，若小球A和小球B发生弹性碰撞，则LOM、LOP、LON的大小满足的关系式为__________。（仅用含LOM、LOP、LON的式子表示） 【参考答案】 ①. A ②. C ③. C ④. ⑤. LOP+ LOM=LON 【名师解析】 （1）[1]A．验证动量守恒实验中，不需要电源，故A符合题意； B．验证动量守恒的实验中，需要用天平测量小球的质量，故B不符合题意； C．验证动量守恒的实验中，需要用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度，故C不符合题意； D．验证动量守恒的实验中，需要用圆规找物体的平均落点，故D不符合题意。 故选A。 （2）[2] A．实验中，要保证小球具有水平的速度，必须保证轨道末端水平，故A正确，不符合题意； B．实验中，要保证小球发生一维碰撞，必须保证两球直径相等，故B正确，不符合题意； C．A球的质量应大于B球的质量，防止碰撞时A球被弹回，故C错误，符合题意； D．必须借助重锤线找到O点位置，故D正确，不符合题意。 故选C。 （3）[3] 本实验除需测量线段OM、OP、ON的长度LOM、LOP、LON外，还需要测量小球A和小球B的质量mA、mB。 故选C。 （4）[4]实验中，每次释放小球A，从同一位置静止释放，则小球到达轨道末端的速度相等，设A球与B球碰撞前的速度为，碰撞后A球的速度为，B球的速度为，验证碰撞过程动量守恒，则需验证 由于小球做平抛运动下落高度相同，则运动时间相等，设运动时间为，则有 即 （5）[5]实验中，若小球A和小球B发生弹性碰撞，除了满足动量守恒外，还满足机械能守恒，即 解得 LOP+ LOM=LON 3. （2023山东潍坊三校联考）用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。用天平测量两个小球的质量、，且；直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过测量相关量，来间接解决这个问题。下面是三个实验小组的实验情况： （1）实验小组甲的实验装置如图所示。图中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上A位置静止释放；然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球，从斜轨上A位置静止释放，与小球相撞，并多次重复，分别找到小球的