三、实验：验证动量守恒定律-2023年新教材高二物理寒假假期作业

三、实验：验证动量守恒定律 1.一维碰撞 两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后________________运动，这种碰撞叫作一维碰撞。 2.实验原理 在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，碰撞过程动量守恒，则有m1v1＋m2v2＝________________。 1.关于“探究碰撞中的不变量”实验，下列说法不正确的是(　　) A.实验要求碰撞一般为一维碰撞 B.实验中的不变量是系统中物体各自的质量与速度的乘积之和 C.只需找到一种情境的不变量即可，结论对其他情境也同样适用 D.进行有限次实验找到的不变量，具有偶然性，结论还需要实践检验 2.在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量的实验中，下列说法不正确的是(　　) A.悬挂两球的细绳长度要适当，且等长 B.由静止释放小球，以便较准确计算小球碰前速度 C.两小球必须都是钢性球，且质量相同 D.两小球碰后可以粘在一起共同运动 3.在用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验时，入射小球a的质量为m1，被碰小球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是(　　) A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相同的小球 B.让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下 C.要验证的表达式是m1·ON＝m1·OM＋m2·OP D.要验证的表达式是m1·OP＝m1·OM＋m2·ON 4.(多选)某同学频闪照相和气垫导轨验证动量守恒定律，现用天平测出滑块A、B的质量分别为300 g和200 g，接着安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平。然后向气垫导轨通入压缩空气，再把A、B两滑块放到导轨上，分别给它们初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为Δt＝0.25 s。如图所示是闪光4次拍摄得到的照片，其间A、B两滑块均在0～80 cm刻度范围内。第一次闪光时，滑块B恰好通过x＝55 cm处，滑块A恰好通过x＝70 cm，碰撞后滑块A静止。关于该实验，下列判断正确的是(　　) A.两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1 s B.碰撞前A的速度大小是0.5 m/s C.碰撞前B的速度大小是1.0 m/s D.实验结果表明，碰撞前后系统动量守恒 5.在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置： (1)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，则要求______。 A.m1＞m2 r1＞r2　B.m1＞m2 r1＜r2 C.m1＞m2 r1＝r2 D.m1＜m2 r1＝r2 (2)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用甲装置实验时，验证动量守恒定律的公式为______________(用装置图中的字母表示)。 (3)若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必须有的是________。 A.毫米刻度尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表 (4)在实验装置乙中，若小球和斜槽轨道非常光滑，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差h1、小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度h2，则所需验证的关系式为__________________(不计空气阻力，用题中的字母符号表示)。 6.在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，被碰小球直径为d1＝2 cm，质量m1＝12 g，实验原理如图乙所示。 (1)实验室有如下A、B、C三个小球，则入射小球应该选取________(填字母代号)进行实验。 (2)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次试验，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，图丙中画的三个圆最合理的是________。 (3)(多选)关于本实验，下列说法正确的是________。 A.小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放 B.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度 C.实验中需要用到重垂线 D.斜槽必须足够光滑且末端保持水平 (4)若两球发生弹性碰撞，用刻度尺测量M、P、N距O点的距离x1、x2、x3，通过验证等式________________(用题中所给字母表示)是否成立，从而验证动量守恒定律。 (5)若两球发生弹性碰撞，则下列式子成立的是________。 A.x3＝x1＋x2 B.2x2＝x1＋x3 C.x＝x＋x (6)某同学通过测量和计算发现，两小球碰撞时动量守恒，但有机械能损失，并得到图丁所示的落点痕迹，由此可以判断出图丁中的P点是________。 A.未放被碰小球，入射小