第6章6.9验证动量守恒定律-2025年高考物理一轮复习专项练习

班级： 高三（ ）班 学号（后两位）： 姓名： 6.9验证动量守恒定律 1．用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 （1）实验前需要调节气垫导轨水平，借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是___________。 （2）为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量关系，实验分两次进行。 第一次：将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间记为Δt1，A与B碰撞后又分开，滑块A再次通过光电门1的时间记为Δt2，滑块B通过光电门2的时间记为Δt3。 第二次：在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶，同样将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间记为Δt4，A与B碰撞后粘连在一起，滑块B通过光电门2的时间记为Δt5。 为完成该实验，还必须测量的物理量有___________（填选项前的字母）。 A．挡光片的宽度d B．滑块A与挡光片的总质量m1 C．滑块B与挡光片的总质量m2 D．光电门1到光电门2的间距L （3）在第二次实验中，若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式___________（用已知量和测量量表示）。 2．某实验小组的同学进行“验证动量守恒定律”的实验，实验装置如图所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C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C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落点的痕迹。记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。 （1）本实验必须满足的条件是______； A．斜槽轨道是光滑的 B．斜槽轨道末端是水平的 C．A球每次从斜槽轨道同一位置由静止释放 D．测出斜槽轨道末端离地面的高度，从而计算出平抛运动时间 （2）在两球碰撞后，为使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为mA______mB（选填“小于”、“大于”或“等于”）； （3）实验中用天平测量出入射小球和被碰小球的质量mA、mB，验证动量守恒定律的表达式为（用图1中的字母表示）______ （4）某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量mA和被碰小球质量mB之比为______ 3．“探究碰撞中的不变量”的实验装置如图所示，阻力很小的滑轨上有两辆小车A、B，给小车A一定速度去碰撞静止的小车B，小车A、B碰撞前后的速度大小可由速度传感器测得。 ①实验应进行的操作有_______。 A．测量滑轨的长度 B．测量小车的长度和高度 C．碰撞前将滑轨调成水平 ②下表是某次实验时测得的数据： A的质量/kg B的质量/kg 碰撞前A的速度大小/（） 碰撞后A的速度大小/（） 碰撞后B的速度大小/（） 0.200 0.300 1.010 0.200 0.800 由表中数据可知，碰撞后小车A、B所构成系统的总动量大小是_______kg·m/s。（结果保留3位有效数字） 4．如图1，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 ①试验中，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______（填选项前的序号），间接地解决这个问题 A．小球开始释放高度 B．小球抛出点距地面的高度 C．小球做平抛运动的射程 ②图1中点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程，然后，把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置静止释放，与小球相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_____（填选项的符号） A．用天平测量两个小球的质量、 B．测量小球开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．分别找到相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM，ON ③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_____________（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为___________（用②中测量的量表示）。 ④经测定，，，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。 碰撞前，后m1动量分别为p1与p1′，则p1∶p1′=____；若碰撞结束时m2的动量为p2，则p1′∶ p2′=11∶___ 实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为_________ ⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据，分析和计