1.4 验证动量守恒定律（练习）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第4节 实验：验证动量守恒定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1．某同学在做“验证动量守恒定律”的实验，装置如图1所示。 (1)按图1装置进行实验，以下测量工具中必需的是__________。 A．刻度尺 B．弹簧测力计 C．秒表 (2)关于本实验，下列说法中正确的是__________。 A．两小球碰撞时，可用体积不同的小球 B．同一次实验中，入射球可以从不同的位置由静止滚下 C．斜槽轨道末端的切线必须水平 (3)小球1的质量与小球2的质量应满足的关系是 （填“＞”“＜”或“＝”）。 (4)某次实验中得出的落点情况如图2所示，忽略本次实验的误差，则入射小球质量和被碰小球质量之比为 。 2．用如图甲所示装置可研究斜槽末端两小球碰撞时的动量守恒。 (1)下列相关说法正确的有 。 A．安装轨道时， 必须选择光滑的斜槽 B．铅垂线的作用是确定小球抛出点在水平地面上的垂直投影位置 C．实验中必须测量小球下落的高度 D．同一组实验中入射小球必须从同一高度释放 (2)实验中需选择合适的两小球发生碰撞，现提供如图乙所示的三个小球，则入射小球应选择 ，被撞小球应选择 （填图乙中的序号）。 (3)如图丙，白纸上记录了的多次重复实验的数据，其中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，则 B处对应小球的落地点与O点的距离为 cm；若入射小球的质量为m1，被撞小球的质量为m2，A、B、C三处落点与O点的距离记作、、，则实验需要验证的等式为 。 3．某学习小组采用以下实验方案验证动量守恒定律。 如图甲，长木板上的小车M左端贴有橡皮泥，右端连一穿过打点计时器的纸带，小车N置于M的左侧。打点计时器电源频率为50Hz。实验过程如下： ①微调长木板右端的小木片，使小车能在木板上做匀速直线运动 ②接通打点计时器电源后，让小车M做匀速直线运动，并与静置于木板上的小车N相碰 ③小车M与N粘在一起，继续做匀速直线运动 ④实验中获得一条纸带如图乙所示，在图上标记各计数点，并测量出AB、BC、CD、DE四段长度 (1)计算小车M碰撞前的速度大小应选 段（选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”），速度大小为 m/s（结果保留三位有效数字）。 (2)若小车M的质量为0.4kg，小车N的质量为0.2kg，根据纸带数据，碰后两小车的总动量为 （结果保留三位有效数字），进而可以验证，在误差范围内两小车碰撞过程中动量 （选填“守恒”、“不守恒”）。 (3)请你说明步骤①对该实验的作用 。 4．某实验小组设计了如图甲所示的实验装置测速度并验证动量守恒定律。 (1)图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电门1和光电门2，它们与数字计时器相连，弹性滑块A、B质量分别为mA、mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为 d，利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度d= cm； (2)实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A 通过光电门1的遮光时间为t1=0.01s，A  与B 相碰后，B 和A 先后经过光电门2的遮光时间分别为t2和t3，碰前A的速度大小为vA= m/s； (3)实验中为确保碰撞后滑块 A 不反向运动，则mA、mB应满足的关系是mA （填“大于”“等于”或“小于”）mB； (4)在实验误差允许的范围内，若满足关系式 （用字母mA、mB、t1、t2、t3表示），则可认为验证了动量守恒定律。 5．如图所示为俯视图，该装置可验证动量守恒定律。光滑的水平桌面上用两根长度分别为 L₁和 L₂的细线拴接大小相同、质量分别为 m₁ 和m₂的小钢球，细线与固定钉子的拴接处安装拉力传感器，可实时显示细线中的拉力大小。初始时，两小球靠在一起，两细线刚好平行，小球的直径远小于细线的长度。 （1）将小球1 沿圆弧拉到某点A 处，并在A 处给小球1 一个切线方向的初速度，记录拉力传感器 1 的示数 ； （2）小球1 运动到O 点处与小球2 发生碰撞，碰后小球1 弹回，记录碰后两小球运动过程中传感器1 和2 的示数分别为 F₂和 F₃； （3）两小球质量关系应满足 m1 m2（填“大于”“小于”或“等于”）； （4）对实验数据进行分析：小球1 与小球2 碰前，1 的速度大小可表示为 ，若物理量 满足关系式 时，即可验证碰撞瞬间，两小球组成的系统动量守恒 6．某同学用如图甲所示的装置来“验证动量守恒定律”，