专题7 实验专项训练(实战册)-【实战高考】2026年高考物理总复习（山东专版）

实战册 实战高考·物理 实验考什么 实验专 实验8验证动量守恒定律 1.新题型(2025山东滨州期末)某物理兴趣小 组在课本“验证动量守恒定律”实验的基础 上进行了进一步探索。他们寻找并选用了 表面近似看作光滑的玻璃圆弧轨道，选用两 个大小相等、质量不等的刚性小球1和2， 且2m=2,实验时，他们先让小球1从光 滑圆弧轨道上某一位置由静止释放，在轨道 末端O点水平抛出，最后落在搭在轨道末 端O点与地面间的固定斜面上，记下小球 与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹。再把 被碰小球2放在玻璃轨道末端，让入射小球 1从相同位置由静止释放，与被碰小球2碰 撞后都落到斜面上，并记录两次的落点痕 迹。P、M、N为从O点向下三个落点的位 置（不考虑小球在斜面上的多次碰撞），斜面 上O点与各落点的距离分别为LoP、 LaM、LoN。 (1)关于本实验，下列说法正确的是 A.小球半径大小对实验结果没有影响 B.需要用量角器测量斜面倾斜角度 C.斜面倾角应适当大一些 (2)小组同学猜测两小球的碰撞应为弹性碰 撞，则能说明两小球碰撞前后总动量守恒的 关系式为 (用LaM、LoP、LoN表示)。 (3)若考虑玻璃圆弧轨道的阻力影响，碰后 的系统总动量 (选填“大于”“小于” 或“等于”)碰前的系统总动量。 104 项训练 答案：P465 2.(2025山东潍坊高密期末)某学校物理兴趣 小组在“验证动量守恒定律”的实验中，利用 如图甲所示装置进行实验，图中O点是斜 槽末端在记录纸上的垂直投影点，球1从斜 槽上同一点释放，未放球2时平均落点到投 影点的水平距离OP=L。放上球2后，球1 的平均落点到O点的水平距离OM=L1,球 2的平均落点到O点的水平距离ON=L2。 d、 -1 P N 甲 乙 (1)该实验中需要满足的条件是 (多选)。 A.斜槽末端切线水平 B.斜槽应光滑 C.球2的半径等于球1的半径 D.球2的质量大于球1的质量 (2)两球落在地面的复写纸上后，会在复写 纸下方白纸上留下印迹。多次实验会在白 纸上留下多个印迹，为了确定球2的平均落 点，图乙中画的四个圆最合理的是 (用图中字母a、b、c、d表示)。 (3)已知球1的质量为m1,球2的质量为 2,若测量的物理量满足关系式 (用题干所给的字母表示)，则碰撞过程中动 量守恒。 3.新题型(2024山东青岛一模)某实验小组利 用图甲所示的气垫导轨（包括导轨、气源、光 电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)探究冲量 与动量变化量的关系。实验步骤如下： 光电门1遮光条 光电门Ⅱ 进气口：：：· 几滑块阿 缓冲器 标尺 水平桌面 甲 2 3主尺 111em) m 0510 乙 ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d; ②在导轨上选择两个适当位置A、B安装光 电门I、Ⅱ，并连接数字毫秒计及电脑，用以 记录滑块通过光电门I、Ⅱ的时间t4、2及 滑块在两光电门之间的运动时间△t; ③使气垫导轨倾斜，测量A点到导轨与水平桌 面接触点O的距离L及A点距桌面高度h; ④将滑块从光电门I左侧某处由静止释放， 利用电脑记录i、t2和△t; ⑤改变气垫导轨倾斜程度，重复步骤③④， 进行多次测量。 (1)图乙是用游标卡尺测量遮光条宽度d的 图示，则d= mm。 (2)某次实验中，测得t1=32.25ms,则滑块 通过光电门I的速度为 m/s(结果 保留1位小数)。 (3)在误差允许范围内，若满足△t= (用上述实验步骤中直接测量的物理量符号 表示，已知重力加速度为g),则说明合外力 冲量等于动量变化量。 4.(2024山东德州二模)如图甲所示，在水平 台面上静止放置一轻弹簧，弹簧左端与固定 竖直挡板拴接，弹簧处于原长时标记右端对 应平台台面上的O点，在O点右侧的A处 固定一个光电门。已知水平平台摩擦很小 可忽略不计，当地重力加速度为g。某同学 利用该装置进行“验证动量守恒定律”实验， 具体步骤如下： O专题7动量守恒定律 挡光片 光电门 挡aaQa b 00 线 77777777777777777 甲 ①在小滑块a上固定一个宽度为d的挡 光片； ②用天平分别测出小滑块a和b的质量 ma、n%; ③使小滑块a向左压缩轻弹簧到某一位置 O1,标记该位置后，由静止释放小滑块a,a 瞬间被弹开后沿平台向右运动，经过光电门 后与另一小滑块b发生正碰，碰后两滑块先 后从平台边缘飞出，分别落在水平地面的 B、C点； ④记录小滑块a通过光电门时挡光片的遮 光时间t; ⑤用刻度尺测出O、O之间的距离1、平台 距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线分 别与B、C点之间的水平距离s6、sa; ⑥改变弹簧压缩量，进行多次测量。 (1)若满足表达式 (用 题目中给定的字母表示)，则说明小滑块a、 b正碰过程动量守恒。 (2)该同学利用图像分析O O之间的距离l与小滑块a 通过光电门时挡光片的遮光 时间t之间的数值关系，利用 描点法作出如图乙所示的图像是一条过原 点的直线，该图像纵轴表示，则横轴表示 (选填““”或“是”）。若该图像 的斜率为c,则由图乙可求得该轻弹簧的劲 度系数k= 。 (弹簧的弹性势能可 表示为瓦，=，其中及为弹簧的劲度系 数，x为弹簧的形变量) 1053(1)310N(2)0.8kg0.2kg(3)2250J 解析(1)根据动量定理，发射过程中合力的冲量等于动量 变化，有(F一mg)t1=m0,其中0为花炮发射后的初 速度， 则竖直上抛的最大高度= 2g1 解得0=√2gh=60m/s, 可得F="m+mg=310N。 (2)爆炸时动量守恒，则m=22, 爆炸后两物块均做平抛运动，水平方向上做匀速运动，有 x=vt, 两物块运动时间相同，水平位移之比为1：4，所以速度之 比为=1 24 解得m=4m2, 总质量m十2=1kg, 解得m=0.8kg,m2=0.2kg。 h一6s, (3)爆炸后两物块运动的时间为气√g 两物块落地时两落地，点之间的距离s=900m,则s=( +2)t,解得u=30m/s,2=120m/s, 两物块的动能之和为民=m听+日m喝=1800J, 由0.8E=Ek, 解得E-0gJ=2501. A(15m/s0(2R≤0.5m或R≥1.25m(39m 解析(1)平板与滑块运动至共速过程，根据动量守恒有 mo=2mv,解得v=5m/s, .1 根据能量守恒定律有Amg△x=2m6一2 1 ·2m2, 实验专 实验8验证动量守恒定律 ①(1)C(2)√0N=2√L0M-√0p(3)大于 解析(1)小球半径大小必须相等，否则两小球不能发生对 心碰撞，对实验结果会有影响，故A错误；小球做平抛运 动，则tan0= 28 ，落到斜面上时到抛出点的距离= t=2vtan9c2,可知uo,则实验中可以用i代替 cos a gcos 速度，不需要用量角器测量斜面倾斜角度，故B错误；根 据1=2心am9可知，斜面倾角应适当大一些，这样小球落 gcos 0 在斜面上的位置会较远一些，故C正确。故选C。 Q实战册参考答案及解析 解得△x=10m, 此时滑块到平板右端距离x=L一△x=0。 (2)当滑块恰好能通过圆孤轨道最高，点时，根据牛顿第二 vE 定律有mg=mR1 从滑上高台到运动至圆孤轨道最高，点过程，根据动能定 理有-mg·2R1=之m呢-m心2， 解得R1=0.5m, 滑块从滑上高台到恰好到达圆孤轨道圆心等高处过程， 根据动能定理有一mg·R2=0-2mw2, 解得R2=1.25m, 要使滑块不脱离圆孤轨道，则有R≤0.5m或R>1.25m。 (3)滑块从G点飞出至第一次落地做平拋运动，则有h 1 l,d-uh,-gh, 解得d=5m,y=10m/s, 1 第一次反弹后有1，=20，=5m/s, 第一次反弹过程，根据动量定理有FN·△t=m(y十 y）,一2FN·△t=m(x-o), 5 解得1x=3m/s, 第一次反弹后至第二次落地滑块做斜抛运动，则有d2= .2=5 83m, 第二次反弹过程，根据动量定理有F2·△t2=m(2y十 y）,-2FN2·△t2=m(2x-x), 解得2x=0, 可知滑块之后做竖直上抛运动， 综上所迷可知，水平距离d=d山十d=9 3m。 项训练 (2)若碰撞过程动量守恒，则满足m1=m十m22,若 满足机被能守恒，则满足m听=？m听十7m吃，共 中2m=肥，可得n=一号阳=罗，可知总后小球1反 弹，会再次滑上凹槽后再滑回底端飞出，因0>2>， 可知N点是小球1碰前的落，点，M,点是小球2碰后的落 ,P点是小球1碰后的落点，根据1三)，代入 m10=m十m22,可得√L0N=2√LaM-√LOP。 (3)若考虑玻璃圆孤轨道的阻力影响，因小球1碰后滑上 圆轨道再返回底端时要损失能量，则返回到轨道底端时 速度偏小，则√OP偏小，根据√LON=2√OM-√0P, 465 答案册 实战高考·物理 可知碰后的系统总动量大于碰前的系统总动量。 =0.4m/s。 2(1)AC(2)c(3)m1L=mL1+m2L2 (3)根据动量定理，重力沿斜面分力的冲量等于滑块的动 解析(1)该实验采用平抛运动来验证动量守恒定律，需要 h 量变化量，即mg无=m 且，整理得 满足的条件是入射球抛出时的速度方向必须水平，两球 t2 之间的碰撞必须是一维对心碰撞，故A、C正确；实验只需 _Ld(n-t2) ghtitz 保证入射球拋出时初速度相同，方向水平，斜槽不要求光 g 滑，故B错误；两球发生碰撞时，入射球质量应大于被碰 t (2)1md2 c2 球质量，以免入射球反弹沿斜槽上滑，故球2的质量应小 解析（①）小滑块a到达光电门的速度为u=4,之后小滑 于球1的质量，故D错误。故选A、C。 (2)多次实验会在白纸上留下多个印迹，为了确定小球的 块a与b发生碰撞，碰后两小滑块将做平抛运动，竖直方向 平均落，点，应用一个最小的圆把尽可能多的印迹圈起来， g 有h=22,水平方向有=，整理得t=5√绿，所以落 因此，图乙中画的四个圆最合理的是c。 (3)设球1入射速度为)，碰后球1的速度为，球2的速 地时，小滑块a的速度为=√易小滑块6的速度为” 度为2，小球做平抛运动，则h=2g2,根据题意有口 =√景，由于动量守恒，有m0=m。十m6,整理得 g g mad =+msn√氕： 为桌面高度，若碰撞过程中动量守恒，应有0=十 22,代入相应数据，整理可得mL=L1十m2L2。 (2②)由题意可知，弹簧的弹性势能为瓦=迟，由能量守 3(1)12.9(2)0.4(3)Ld-2) ghtit2 恒有E,-2m02,整理得1=冷· ·},所以图像的横坐 解析(1)根据游标卡尺的读数原理可知，遮光条宽度为 d=1.2cm+9×0.01cm=1.29cm=12.9mm。 标为 t。 由上述分析可知，国像的斜率为=4层，整理 (2)滑块通过光电门I的速度为。=4=2,9X103 t32.25×10-3m/s 得k=md2 c2。 专题89 机械振动与机械波 山东新高考全练 ①BD解析根据题图可知，甲波的波长入甲=4m,根据 1.0m=2m,根据波形平移法可知，t=1.0s时，x=0处甲 入甲=T甲，可得T甲=4s,A错误；设N左边在平衡位置的 波的平衡位置振动刚好传到P处，x=4m处乙波的平衡 质，点与N质，点平衡位置的距离为x,根据题图结合1cm= 位置振动刚好传到P处，且此时两列波都向y轴正方向运 动，根据叠加原理可知，t一1.0s时，P向y轴正方向运动， 2sin 是×受(am,又6m-2m2x=告，可得x-0.5m 故C正确，D错误。故选B、C。 X北=6m,B正确；=6s时即经过T?+T,结合同侧法 目BC解标当A、B两点在平衡位置的同侧时，有2A- 可知M向y轴负方向运动，C错误；同理根据A乙=vT元， Asn,停A=A如，可得0=吾=著或0-答，因 3 可得T乙=6s,根据同侧法可知t=0时N向y轴负方向运 2 动，t=6s时即经过时间T乙，N仍向y轴负方向运动，D正 此第二次经过B点时%=红，则30T=4,解得7入 2π 确。故选B、D。 2BC解析在0.5s内，甲、乙两列波传播的距离均为△x 红，虎时任带关系为号A-吉A=L解得A后二收小 =△t=2X0.5m=1m,根据波形平移法可知，t=0.5s时， 错误，B正确；当A,B两点在平衡位置两侧时，有-2A x=1m处甲波的波谷振动刚好传到P处，x=3m处乙波 的平衡位置振动刚好传到P处，根据叠加原理可知，t=0.5 Asng,号A=Asn0,解得%=一吾或=-（由图中 s时，P偏离平衡位置的位移为一2cm,故A错误，B正确； 在1.0s内，甲、乙两列波传播的距离均为△x=u△t=2X 运动方向知应含去)，%=晋或0子，当第二次经过B点 466