1.4 实验：验证动量守恒定律 练习案 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.4 实验：验证动量守恒定律 一、单选题 1．在研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒的实验中，实验装置如图所示，实验中（　　） A. 不需要测量小球的质量m B. 需要测量小球下落的高度h C. 用重垂线来检测斜槽末端是否水平 D. 用小球的水平位移大小表示碰撞前后的速度大小 2．用两小球a、b的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放b球，使a球从斜槽上某一固定点M由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹；再把b球静置于水平槽前端边缘处，让a球仍从M处由静止滚下，a球和b球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹，记录纸上的O点是重锤所指的位置。关于本实验下列说法不正确的是（　　） A. 两小球a、b的半径必须相同 B. 实验中需要用天平测出入射球a的质量m1和被碰球b的质量m2 C. 实验中需要测出斜槽轨道末端到水平地面的高度H D. 实验中需要测出记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC 3．在实验室里为了验证动量守恒定律，可以采用如图所示的装置．若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则 （　　） A. m1＞m2，r1＞r2 B. m1＞m2，r1＜r2 C. m1＞m2，r1=r2 D. m1＜m2，r1=r2 4．用如图所示的装置来验证动量守恒定律，斜槽轨道固定在水平桌面上，入射小球、被碰小球分别为m1、m2，则下列做法正确的是（　　） A. m1和m2可以是半径不同的小球 B. 小球m1每次必须从斜轨同一位置释放 C. 选用两球的质量应满足m1＜m2 D. 必须用秒表测定小球在空中飞行的时间 5．如图是某同学利用光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验装置图，下列做法正确的是（　　） A. 用压强计测量滑块的质量 B. 用米尺测量挡光片的宽度 C. 用秒表测量挡光片通过光电门的时间 D. 用挡光片的宽度除以挡光时间来近似计算滑块的瞬时速度 6．对于实验最终的结论m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，下列说法正确的是（　　） A. 仅限于一维碰撞 B. 任何情况下也一定成立 C. 式中的v1、v2、v1′、v2′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 二、多选题 7．用如图装置做探究碰撞中的不变量实验，下列说法正确的是（　　） A. 在实验前，必须把长木板的一端垫高，使A能拖着纸带匀速下行 B. A、B两辆小车的质量必须相等 C. A、B碰撞后必须保证A、B以共同速度一起运动 D. 小车A必须从紧靠打点计时器的位置无初速度释放 8．“验证动量守恒定律”的实验装置可采用图甲或图乙的方法，两个实验装置的区别在于：①悬挂重垂线的位置不同；②图甲中设计有一个支柱（通过调整，可使两球的球心在同一水平线上，上面的小球被碰撞离开后，支柱立即倒下），图乙中没有支柱，图甲中的入射小球A和被碰小球B做平抛运动的抛出点分别在通过O、O′点的竖直线上，重垂线只确定了O点的位置。（球A的质量为m1，球B的质量为m2）比较这两个实验装置，下列说法正确的是。（　　） A. 采用图甲的实验装置时，需要测出两小球的直径 B. 采用图乙的实验装置时，需要测出两小球的直径 C. 采用图乙的实验装置时，斜槽轨道末端的切线要求水平，而采用图甲的实验装置时则不需要 D. 为了减小误差，无论哪个图，都要求入射球每次都要从同一高度由静止滚下 9．研究“碰撞中动量守恒”实验中，入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中，错误的是（　　） A. 释放点越高，两球相碰时相互作用力越大，碰撞前动量之差越小，误差越小 B. 释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的水平冲量就越小 C. 释放点越低，小球受阻力越大，入射小球速度越小，误差越小 D. 释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，实验误差也越小 10．关于“用两小球验证动量守恒定律”实验的误差，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽的动摩擦因数越大，实验误差越大 B. 入射小球没有从同一高度放下会产生误差 C. 斜槽末端不水平会造成误差 D. 两小球的半径不相同会造成误差 三、实验题 11．图甲为某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律的实验装置图（器材未完全画出）。该实验用到两个相同的光电门1和2及两个质量分别为和的滑块1和2，两滑块上分别固定有宽度相同、质量不计的长方形遮光片滑块1的右侧和滑块2的左侧分别带有一个弹性片，实验过程中，将气垫导轨调节水平后滑块1、2分别被左右两侧的弹射架水平弹射出去，在两个光电门之间发生正碰后又分别经过光电门1和2而返回。 （1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光