课时跟踪检测(39) 验证动量守恒定律（课时检测）-【新高考方案】2026年高考物理一轮总复习（江苏专版）

课时跟踪检测(三十九)　验证动量守恒定律 1．(4分)(2025·苏州高三质检)某同学用如图所示装置验证动量守恒定律，实验中除小球的水平位移外，还必须测量的物理量有(　 ) A．A、B球的直径 B．A、B球的质量 C．水平槽距纸面的高度 D．A球释放位置G距水平槽的高度 2．(4分)(2025·常州调研)某学习小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，为了能成功完成实验，下列说法正确的是(　 ) A．两小球必须等大且m1＜m2 B．斜槽轨道必须是光滑的 C．入射球每次必须在斜槽轨道的相同位置静止释放 D．必须测出高度H 3．(7分)某实验小组的同学设计了如图1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，实验步骤如下： (1)在长木板的左端固定一位移传感器(与计算机连接)，并利用垫木将长木板的左端垫高，将质量为M的滑块甲放置在木板上，反复调整垫木的位置，直到轻推滑块甲后，滑块甲沿木板向下做匀速直线运动为止； (2)调整好垫木位置后，将滑块甲紧靠位移传感器放置，然后轻推滑块甲，滑块甲向下运动，与静止在P点的质量为m的滑块乙(与甲的材质相同，其一侧粘有质量不计的橡皮泥)相碰并粘在一起，再一起下滑到底端； (3)在上述过程中，通过位移传感器在计算机上获得了如图2所示的s-t图像，由图可知，碰前滑块甲的速度大小为________，碰后滑块乙的速度大小为________；(两空均用图中所给物理量的字母表示) (4)若两滑块碰撞前后动量守恒，则需满足的表达式为______________________(用题干和图中所给物理量的字母表示)。 4．(11分)(2024·北京高考)如图甲所示，让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。 (1)关于本实验，下列做法正确的是________(填选项前的字母，多选)。 A．实验前调节装置，使斜槽末端水平 B．选用两个半径不同的小球进行实验 C．用质量大的小球碰撞质量小的小球 (2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。首先，将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放，小球落到复写纸上，重复多次。然后，把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端，再将质量为m1的小球从S位置由静止释放，两球相碰，重复多次。分别确定平均落点，记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。 a．图乙为实验的落点记录，简要说明如何确定平均落点：____________________________ ________________________________________________________________________； b．分别测出O点到平均落点的距离，记为OP、OM和ON。在误差允许范围内，若关系式_______________________成立，即可验证碰撞前后动量守恒。 (3)受上述实验的启发，某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示，用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放，在最低点B与静止于C点的小球2发生正碰。碰后小球1向左反弹至最高点A′，小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m和M，弦长AB＝l1、A′B＝l2、CD＝l3。 推导说明，m、M、l1、l2、l3满足__________________________________________ ________________________________________________________________________关系即可验证碰撞前后动量守恒。 5．(11分)某校同学们分组进行碰撞的实验研究。 (1)第一组利用气垫导轨通过频闪照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥。若要求碰撞动能损失最小，则应选下图中的__________(填“甲”或“乙”)； (2)第二组同学用如图丙所示的实验装置“验证动量守恒定律”。a、b是两个半径相等的小球，按照以下步骤进行操作： ①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B； ③把小球b静止放在斜槽轨道水平末端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C。 Ⅰ.若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1________m2(选填“>”“＝”或“<”)。 Ⅱ.为完成本实验，必须测量的物理量有______(多选)。 A．小球a开始释放的高度h B．木板水平向右移动的距离l C．a球和b球的质量m1、m2 D．O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3 Ⅲ.在实验误差允许的范围内，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为________________________________________________________________________。 (3)第三组利用频闪照片法去研究。某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的照片如图丁所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0到80 cm的范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm处，若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则A、B两滑块质量比mA∶mB＝________。 6．(12分)小明用气垫导轨验证两个滑块碰撞中的动量守恒，实验装置如图1所示，滑块A的质量为m，滑块B的质量为M＝330 g，上方安装有一个宽为d的遮光片。滑块A每次以相同的速度u向静止的滑块B运动，碰撞后粘为一体通过光电门，计时器记录遮光片经过光电门的时间Δt，通过改变B上砝码的质量m′进行多次实验。 (1)用游标卡尺测出遮光条的宽度d如图2所示，d＝________cm。 (2)碰撞后滑块B的速度v的表达式__________(用题中相关字母表示)。 (3)小明多次实验后得到的实验数据如表所示： 实验次数 (M＋m′)/g v/(×10 m·s－1)－2 /(×102s·m－1) 1 380 4.42 0.226 2 480 3.92 0.255 3 580 3.40 0.294 4 680 2.60 0.385 5 830 2.58 0.388 6 930 2.33 0.429 根据表中数据，小明已在坐标纸中(如图3)标出各数据点，请作出对应的图线。 (4)若碰撞过程动量守恒，则(2)问中所作出图线的斜率应为________(用题中相关字母表示)。由图线可求得滑块A的初速度u＝________m/s。(结果保留两位有效数字) (5)在其他条件不变的情况下，小华同学所用滑块B的质量为300 g，进行上述实验，则他最终得到的图线可能是如图4中的________。(图中②为小明实验得到的图线，图线②④平行) 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$