第1章 第3节 科学验证_动量守恒定律-（配套课件）【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册(鲁科版)

1 第1章 动量及其守恒定律 第3节 科学验证：动量守恒定律 《顶尖课课练·物理（选择性必修第一册）（鲁科版）》配套课件 2 实验能力自测 1.在实验室里为了验证动量守恒定 律，一般采用如图甲、乙所示的两 种装置： （1）若入射小球的质量为 、半 C A. ， B. ， C. ， D. ， 径为，被碰小球的质量为、半径为 ，则___（填字母序号）。 3 （2）若入射小球的质量为，被碰小球的质量为 ，则在用图甲所 示装置进行实验时（ 为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证 动量守恒定律”的结论为_____________________________（用装置图中 的字母表示）。 4 2.如图，用“碰撞实验器”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）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 ___（填字母序号），间接地解决这个问 题。 A. 小球开始释放的高度 B. 小球抛出点距地面的高度 C. 小球做平抛运动的水平位移 C 5 （2）用天平测量两个小球的质量 、 。图中 点是小球抛出点在水平地面 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；然后把 被碰小球 静止于轨道水平部分的右侧 末端，再将入射小球从斜轨上 位置 静止释放，与小球 相撞，并重复多次， 分别找到小球的平均落点、、 ，并 测量出平均水平位移、、 。 6 （3）若两球相碰前后的动量守恒，则其 表达式可表示为_____________________ __________［用（2）中测量的量表示］； 若碰撞过程没有机械能损失，则相碰前 后还应该满足的表达式为_____________ ________________________［用（2）中 测量的量表示］。 3.某同学现用如图甲所示的气垫导轨和光电门装置来“验证动量守恒定 律”，在气垫导轨右端固定一弹簧，滑块 的右端有强黏性的胶水。图中 滑块和挡光片的总质量为，滑块 的质量为 ，实验步骤如下： ①按图安装好实验器材后，接通气源，先将滑块 置于气垫导轨上，然 后调节底脚螺丝，直到轻推滑块后，滑块上的挡光片通过两个光电门的 时间______； 相等 8 ②将滑块置于两光电门之间，将滑块 置于光电门1的右端，然后将滑 块水平压缩弹簧，滑块 在弹簧的作用下向左弹射出去，通过光电门1 后继续向左滑动并与滑块 发生碰撞； ③两滑块碰撞后黏合在一起向左运动，并通过光电门2； 9 ④实验后，分别记录下 滑块 挡光片通过光电门 1的时间 ，两滑块一起 运动挡光片通过光电门2 的时间 。 （1）完成实验步骤①中 所缺少的内容。 1.550 （2）实验前用一游标卡尺测得挡光片的宽度如图乙所示，则 ______ 。 （3）设挡光片通过光电门的时间为 ，则滑块通过光电门的速度可表 示为_ __（用、 表示）。 10 （4）实验中测得滑块经过光电门1的速度为 ，两滑块 经过光电门2的速度为 ，将两滑块和挡光片看成一个系统， 则系统在两滑块相互作用前、后的总动量分别为______ ， ______ 。（结果均保留3位小数） 1.240 1.236 11 4.某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验：在小 车的前端粘有橡皮泥，推动小车 使之做匀速运动，然后与原来静止 的小车 相碰并黏合成一体，继续做匀速运动。他设计的具体装置如图 甲所示，在小车后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为 ，长木板右端垫着小木片以平衡摩擦力。 甲 乙 12 （1）已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（标在图上）。 若为运动起点，则应该选择____段来计算小车 碰前的速度，应选择 ____段来计算小车和碰后的共同速度。（以上空格填“”“”“ ” 或“ ”） 甲 乙 13 （2）已测得小车的质量，小车的质量 ， 由以上测量结果可得碰前______ ；碰后 ______ 。由此得出结论：__________________ ___________________________。 0.420 0.417 在误差允许的范围 内，碰撞前后系统的动量守恒 甲 乙 14 5.两位同学用如图甲所示装置，通 过半径相同的A、 两球的碰撞来 “验证动量守恒定律”。 （1）实验中必须满足的条件是_____（填字母序号）。 BC A. 斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 入射球 每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 D. 两球的质量必须相等 15 （2）测量所得入射球的质量为 ，被 碰撞小球的质量为，图甲中 点是小 球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验 时，先让入射球 从斜轨上的起始位置由 静止释放，找到其平均落点的位置，测得平抛射程为 ；再将入射球 从斜轨上起始位置由静止释放，与小球相撞，分别找到球和球 相 撞后的平均落点、，测得平抛射程分别为和 。本实验要验证 的动量守恒定律的表达式应为________________________。 16 （3）乙同学也用上述两球进行实验， 但将实验装置进行了改装：如图乙 所示，将白纸、复写纸固定在竖直 放置的木条上，用来记录实验中球 A、球 与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧 并与轨道接触，让入射球从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为 ； 然后将木条平移到图中所示位置，入射球 从斜轨上起始位置由静止释 放，确定其撞击点；再将入射球 从斜轨上起始位置由静止释放，与 17 球相撞，确定球和球 相撞后的撞击 点分别为和。测得与、、 各点的高度差分别为、、 。乙同 学实验中要验证的动量守恒定律的表达 式应为_ ______________。 $