专题126实验：验证动量守恒定律 专项训练 -2026届高考物理二轮复习

专题126 实验:验证动量守恒定律

一、实验题

1．为了验证动量守恒定律，某同学使用如图甲所示的气垫导轨装置进行实验。两个滑块A、B上的挡光片完全相同，放在气垫导轨上，为两个光电门，它们与数字计时器相连。实验步骤如下：

（1）实验开始，先调节气垫导轨水平：调节底座的螺母，把一个滑块放到气垫导轨上，轻推一下后，滑块通过两个光电门的时间           （选填“”、“”或“”），则说明轨道已水平。

  

（2）将滑块置于导轨上，位于光电门左侧，将滑块置于光电门和之间，用手推一下滑块，使获得水平向右的速度。滑块经过光电门后与滑块B发生碰撞且被弹回，再次经过光电门。光电门先后记录滑块上挡光片的挡光时间为，光电门记录滑块向右运动时挡光片的挡光时间为。在本次实验中，两个滑块完全相同，其中一个滑块加了配重。滑块应选择           （填“未加”、或“加了”）配重的滑块。该同学用天平测量两滑块各自的总质量，但没有测量挡光片宽度，若表达式           （用表示）在误差允许的范围内成立，则两滑块碰撞过程总动量守恒。

（3）若该同学研究发现，利用滑块通过光电门的时间和，要验证两个滑块的碰撞为弹性碰撞，只需表达式           （用表示）在误差允许的范围内成立。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2．如图所示为验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上固定宽度相同的竖直遮光条。

（1）实验前需调节导轨水平。接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，若滑块从轨道右端向左运动时通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，则需要调节旋钮Q使轨道右侧         （填“升高”或“降低”）；

（2）测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为。将滑块B静置于两光电门之间，滑块A静置于光电门1右侧，推动A，使其获得水平向左的速度，经过光电门1后与B发生碰撞且被弹回，再次经过光电门1。光电门1先后两次记录的挡光时间为、，光电门2记录的挡光时间为，取向左为正方向，则本实验中验证动量守恒的表达式为           （用题目所给物理量符号表示）；

（3）若实验中发生的碰撞为弹性碰撞，则、、三者之间应满足的关系式是        。

A．        B．        C．        D．

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3．验证动量守恒的实验可以在如图甲所示的气垫导轨上完成，其中左、右两侧的光电门可以记录遮光片通过光电门的挡光时间。实验前，测得滑块A（连同其上的遮光片）的总质量为、滑块B（连同其上的遮光片）的总质量为，两滑块上遮光片的宽度相同。实验时，开启气垫导轨气源的电源，让滑块A从导轨的左侧向右运动，穿过左侧光电门与静止在两光电门之间的滑块B发生碰撞。

(1)关于实验，下列说法正确的是______。

A．本实验应调整气垫导轨使其保持水平

B．两滑块的质量必须满足

C．需要用刻度尺测量两光电门之间的距离

D．需要用秒表测定滑块上的遮光片经过光电门的时间

(2)在某次实验中，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。

	左侧光电门	右侧光电门
碰前		无
碰后

在实验误差允许范围内，若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则以下关系式中正确的是______。

A． B．

C． D．

(3)某同学观察到，在台球桌面上，台球以初速度和静止的球发生斜碰时，碰后两球的速度方向将不在同一直线上，如图乙所示。已知两球大小相同，质量相等，若两球碰撞过程无能量损失，碰后两球速度方向与初速度的夹角分别为和，则和满足的关系为      。