课时作业(6) 实验：验证动量守恒定律-【状元桥·优质课堂】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

课时作业（六） 实验：验证动量守恒定律 答案精解Pm (建议用时：40分钟) [基础训练 (3)若仅改变两小球的材质，小球质量不变，小球A 1.用气垫导轨进行实验时，经常需要使导轨保持水 释放的初始位置不变，则小球B的落点到O点的距 平，检验气垫导轨是否水平的方法之一是：轻推一 离最大可能为 下滑块，使其先后滑过光电门1和光电门2，如图所 3.某物理小组利用频闪照片和气垫导轨做验证动量 示，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记 守恒定律的实验，已知A、B两滑块的质量分别是 m1=0.60kg,A滑块向右运动，与原来处于静止状 录滑块先后经过光电门1、2时的遮光时间△1和 态的B滑块碰撞（碰撞时间可忽略不计）：碰撞前后 △2，比较△1和△2即可判断导轨是否水平，为使 共进行了四次拍摄，第一次是在两滑块相撞之前， 这种检验更精准，正确的措施是 以后的三次是在碰撞之后，并且A、B滑块在拍摄 △x光电门1 光比2 遮光条 气势导轨 频闪照片的这段时间内是在20cm至115cm这段 范围内运动（以滑块上的箭头位置为准），忽略各种 阻力影响.试根据频闪照片（闪光时间间隔为0.5s) A.换用质量更大的滑块 回答问题 B.换用宽度△x更小的遮光条 C.提高测量遮光条宽度△x的精确度 国 D.尽可能增大光电门1、2之间的距离 (1)根据频闪照片分析可知碰撞发生位置在 2.某同学用如图所示的实验装置来“验证动量守恒定 cm划度处： 律”，实验步骤如下： (2)设向右为正方向，由图数据可计算得：A滑块碰 撞前的速度为v= m/s,碰撞前系统的总 动量= kg·m/s,碰撞后系统的总动量 p'= kg·m/s(计算结果保留两位有效 n7n0n77700777 01 数字) ①安装好仪器，在地上铺上一张白纸，白纸上铺放 4.用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块 复写纸，记录轨道未端正下方的位置为O点： A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端 ②轨道末端先不放置小球B,让小球A多次从轨道 装有等宽的挡光片. 上同一位置静止释放，记录小球A在白纸上的落点： 气垫轨道光电1挡光片档光片光地2 ③轨道末端放置小球B,仍让小球A多次从轨道上 的同一位置静止释放，与小球B发生碰撞后，均落 到白纸上，记录两小球在白纸上的落点： 滑央A饰性碰撞架滑块 ④用刻度尺测量出小球落点的平均位置M、P、N (1)实验前需要调节气垫导轨水平，借助光电门来 到O点的距离分别为1.5L、2L、2.5L 检验气垫导轨是否水平的方法是 (1)轨道不光滑对验证动量守恒 (选填 “有”或“无”)影响 (2)为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完 (2)若碰撞过程动量守恒，从实验数据可得出小球 全非弹性碰撞两种情况下的动量关系，实验分两次 A与小球B的质量之比为 进行. ·145· 第一次：将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静 验证了A和B的碰撞中动能保持不变（用题目中 置于两光电门间的某一适当位置.给A一个向右的 给出的物理量表示). 初速度，通过光电门1的时间为△1，A与B碰撞后 (3)若水平面稍有倾斜，木实验 (填正确选项. 又分开，滑块A再次通过光电门1的时间为△，滑 A.无法验证系统动量守恒 块B通过光电门2的时间为△s. B.仍可以验证系统动量守恒 第二次：在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶，同样 C.满足系统动量守恒的关系式将改变 让滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光 6.某同学利用如图所示的装置进行验证动量守恒定 电门间的某一适当位置.给A一个向右的初速度， 律的实验，操作步骤如下： 通过光电门1的时间为△4，A与B碰撞后粘连在 ①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使 一起，滑块B通过光电门2的时间为△. 其出口处切线与水平桌面相平： 为完成该实验，还必须测量的物理量有 ②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将 (填字母). 该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘，将小球α向左压 缩弹簧并使其由静止释放，α球碰到木板，在白纸上 A.挡光片的宽度d 留下压痕P: B.滑块A的总质量m1 ③将木板向右水平平移适当距离，再将小球α向左 C.滑块B的总质量m 压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板 D.光电门1到光电门2的距离L 上，在白纸上留下压痕P2: (3)在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程 ④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小 中动量守恒，则应该满足的表达式为 (用 球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰 已知量和测量量表示). 后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压狼P,P (4)在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程 中机械能守恒，则应该满足的表达式为 (用已知量和测量量表示). [能力提升] 5.某学习小组为了探究碰撞中的