专题 ：验证动量守恒定律 专项练-2024届高考物理一轮基础知识复习

验证动量守恒定律 1．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”）。 2．某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律．A是固定在光滑水平桌面上的光滑斜槽．斜槽末端与水平桌面平行，B是气垫导轨，C是光电门，D是带由小孔的滑块（孔内粘有胶带，小球进入小孔即粘在胶带上），滑块上方有一个很窄的挡光片．实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高度，使滑块小孔下方与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度h，得到挡光片每次通过光电门的时间t，做出h图象，已测出小球质量为m、滑块总质量为M、挡光片宽度为d、重力加速度为g，小球由斜面进入水平面时没有机械能损失． （1）若测得某次挡光片通过光电门的时间为t1，则可知此次滑块通过光电门的速度为v1＝ ． （2）只要满足关系式h＝ （用题中所给的物理量来表示），就可以说明碰撞过程动量守恒． （3）如果实验中做出的图象是一条过原点的 （填写“倾斜直线”或“抛物线”）同样可以验证动量守恒． 3．在实验室里为了验证动量守恒定律，采用如图所示的装置：先将入射小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在四分之一圆弧轨道上留下压痕，再把被碰小球b放在斜槽轨道末端水平段的最右端，让入射小球a仍从固定点由静止开始滚下，和被碰小球b相碰后，两球分别落在圆弧的不同位置处，重复多次，找到平均落点M、P、N。用量角器量出O'P、O'M、O'N与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2、θ3。    （1）放上被碰小球b，两球相碰后，小球a的落地点是图中圆弧面上的 点，小球b的落地点是图中圆弧面上的 点； （2）设入射小球a的质量为m1，被碰小球b的质量为m2，则在用该装置实验时，所得验证动量守恒定律的结论为（用题中所给物理量的字母表示） 。 4．某小组设计了一个实验演示板做“探究碰撞中的不变量”的实验，主要实验步骤如下： ①选用大小为120 cm×120 cm的白底板竖直放置，悬挂点为O，并标上如图所示的高度刻度； ②悬挂点两根等长不可伸长的细绳分别系上两个可视为质点的A摆和B摆，两摆相对的侧面贴上双面胶，以使两摆撞击时能合二为一，以相同速度一起向上摆； ③把A摆拉到右侧h1的高度，释放后与静止在平衡位置的B摆相碰。当AB摆到最高点时读出摆中心对应的高度h2； 回答以下问题： （1）若A、B摆的质量分别为ma、mb，则验证动量守恒的表达式为 。 （2）把A摆拉到右侧的高度为0.8m，两摆撞击后一起向左摆到的高度为0.2m，若满足A摆的质量是B摆的质量的 倍，即可验证系统动量守恒，从而可以得出A摆碰前初动能为碰后两摆损失机械能的 倍。 5．某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验中，入射球与被碰球半径相同。 （1）用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图甲所示，该球直径为 cm； （2）实验中，直接测定小球碰撞前、后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题； A．小球开始释放高度h                B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的水平射程            D．小球的直径 （3）实验装置如图乙所示，先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下。记录纸上的O点是重垂线所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹，未放B球时，A球落地点是记录纸上的 点；放上B球后，B球的落地点是记录纸上的 点； （4）释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：，，。用天平称得入射小球A的质量，，被碰小球B的质量。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的表格填写完整。（结果保留三位有效数字） 碰前“总动量” 碰后“总动量” 0.2190 0.1310 0.26