实验八　验证动量守恒定律练习-2024年高考物理一轮复习

实验八　验证动量守恒定律 1．某实验小组采用如图所示装置验证动量守恒定律，研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系． (1) 实验步骤如下： a．将挡板竖直放置，挡板左侧表面固定白纸，白纸上面固定复写纸． b．先让质量为m1的入射小球1从斜槽上S位置由静止释放，从水平轨道末端B点水平飞出后撞到挡板上，多次释放小球，确定其平均落点的位置P. c．把质量为m2的被碰小球2静置于水平轨道的末端B点，再将入射小球1从斜槽S位置由静止释放，与被碰小球2相撞，并多次重复，确定两小球的平均落点．其中________(填“N”或“M”)点为被碰小球2的平均落点． d．在白纸上画出O点，使O点与B点小球球心位置等高． (2) 实验应满足的条件是________．(填选项前的字母) A．斜槽轨道是光滑的 B．入射小球应从同一高度由静止释放 C．入射小球与被碰小球半径相同且m1>m2 (3) 验证动量守恒，应测量的数据是______．(填选项前的字母) A．两个小球的质量m1、m2 B．入射小球开始释放的高度h C．B点距挡板的水平距离d D．小球下落的高度hON、hOM、hOP 若动量守恒则满足关系式________．(用题目所给量的字母表示) 2．(2023·广雅中学)某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把大小相同的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端，静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次． (1) 应测量的物理量有________ A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H B．小球a、b的质量ma、mb C．小球a、b的半径r D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC F．a球的释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h (2) 两小球的质量关系为ma________(填“大于”“小于”或“等于”)mb. (3) 放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？________________(填“同时落地”“a球先落地”或“b球先落地”)、如果不是同时落地，对结果有没有影响？______________(填“有影响”或“没有影响”). (4) 为测量未放小球b时，小球a落点B的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，图中给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离为________cm； (5) 验证动量守恒的关系式是________________________(用题中测得物理量的符号表示). 3．如图所示，探究碰撞中的不变量．先让质量为m1的入射小球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为θ的斜面上，记下小球与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹．再把质量为m2的被碰小球放在斜槽轨道末端，让入射小球仍从位置S由静止滚下，与被碰小球碰撞后都落到斜面上，记下两小球与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹．M、P、N为三个落点的位置，不考虑小球在斜面上的多次碰撞． (1) 直接测量小球碰撞前后的速度是不容易的．可以通过仅测量________，间接表示速度． A．小球开始释放的高度h B．斜面的倾角θ C．O点与各落点的距离LOM、LOP、LON (2) 以下工具中，应使用的是________． A．刻度尺　　 B．天平 C．量角器　　 D．秒表 (3) 下列说法中正确的是________． A．斜槽轨道应光滑，且入射小球每次释放的初位置相同 B．斜槽轨道末端应水平 C．为使入射球碰后沿原方向运动，应使入射球的质量等于被碰球的质量 (4) 在误差范围内，若满足关系式________________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒．若该碰撞是弹性碰撞，满足的关系式为________________．(用m1、m2及(1)中所选择的测量物理量字母表示) 4．(2022·东莞第一学期调研)碰撞的恢复系数为e＝，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度．若e＝1，则为弹性碰撞；e＜1则为非弹性碰撞．某同学利用验证动量守恒定律的装置测量两钢球碰撞的恢复系数，使用半径相等的钢质小球1和2，且小球1的质量大于小球2的质量．安装装置，做测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O. Ⅰ．不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用圆把小球的所有落点圈在里面，圆尽量小，其圆心就是小球落点的平均位置． Ⅱ．把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，分别标出碰撞后两小球落点的平均位置． Ⅲ．用刻度尺分别测量三个