第35讲实验：验证动量守恒定律（专项训练）（湖南专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦动量守恒定律验证，通过原型实验到创新设计的层级训练，系统覆盖实验原理、装置变式及数据处理，强化科学探究与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础演练|10题|教材原型实验（斜槽碰撞、纸带分析）|从平抛运动、匀速运动模型切入，建立动量守恒验证基本方法| |创新演练|4题|装置创新（悬挂碰撞、斜面平抛）|拓展实验场景，深化动量守恒在不同运动形式中的应用| |真题演练|3题|高考真题（2024福建/北京/山东）|对接命题趋势，强化数据处理与误差分析能力|

函学科网·上好课 www.zxxk.com 第35讲实验：验证动量守恒定律 题型01教材原型实验 1.【答案】(1)CD (2) BC 1.71 2.【答案】(1)B (2)m1X2=m1X1+m2X3 3) 14 2.9 (4)76.8 3.【答案】8.76(8.74~8.78) 1 m1OP=m1OM+m2·ON 4.【答案】大于 mA=mA+mB △t1△t3△t2 mA二 △t3 mg△t3-2△t 5.【答案】【答案】18.9 C C BC 区题型02创新实验 6.【答案】(1) 大于 等于 mim+m2 yy 3)64 7.【答案】(1)20.6m1/1-cos0=m2V1-cos02-m11-cos01 ( m2 mi 1/3 上好每一堂课 (专项训练) m如号=n号-ms号 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 (2)偏低 8.【答案】③①②⑤④ AC 212 Vh2 hy h3 h2 4 偏小 9.【答案】C m=m+m2 Vh2Vh3√h1 ml=-ml2+Ml 10.【答案】BC DE 0.684 G 重难•创新演练 1.【答案】(1)P (2) LiX2-iX2X3 mx2=m+m2 (3)C 2.【答案】(1) 观点二 1>1+1 t1t2 t3 (2) B 4F1+2F2t2 3π21 3.【答案】不需要 VL3 VL,-VL La-VL2 2/3 函学科网·上好课 4.【答案】4.50mm 0.096kg'm/s 0.094kgm/s AD BD m1=m+ m2 1.【答案】 0.99 2.【答案】(1)AC (2) 用圆规画圆， nOP nOM+nON (3)71l1=-Il2+l3 3.【答案】1)1.0 (2)0.20 (3)B www.zxxk.com 真题实战演练 (m+M)d 右 m△t 59.7 尽可能用最小的圆把各个落点圈住， 3/3 上好每一堂课 这个圆的圆心位置代表平均落点 第35讲实验：验证动量守恒定律 目 录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 教材原型实验 1 ⏳题型02 创新实验 3 重难·创新演练 13 真题·实战演练 22 模拟·基础演练 考查重点：验证机械能守恒定律创新实验问题 ⏳题型01 教材原型实验 1.(2026·湖南邵阳·月考）通过实验验证动量守恒定律的方案有多种。 (1)a．用图1所示装置进行实验。实验时，调节斜槽轨道末端水平，先不放小球2，使小球1从斜槽上处由静止滚下，再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从处由静止滚下，与小球2碰撞。实验中除两个小球的质量外，还需要测量的物理量有________（填选项前的字母）。 A．小球1释放点距桌面的高度 B．斜槽轨道末端距地面的高度 C．不发生碰撞时小球1的平抛射程 D．碰后两个小球的平抛射程、 (2)b．用图2所示装置进行实验。调整长木板的倾斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车前端贴有橡皮泥，后端连一条纸带，接通打点计时器电源后，轻推小车，使其以一定速度运动，与静止的小车相碰并粘在一起继续运动，打点计时器打出的纸带如图3所示，打点计时器电源频率为，各计数点之间的距离如图所示。计算小车碰撞前瞬间的速度大小应选________段（填“AB”“BC”“CD”或“DE”），速度大小为________m/s（结果保留三位有效数字）。 【答案】(1)CD (2) BC 1.71 【详解】（1）A．小球1碰撞前的速度大小可以通过平抛运动规律求得， 联立可得 实验中小球1每次都从同一位置S释放即可，无需测量释放点S距桌面的高度h，A错误； BCD．由于各小球做平抛运动的竖直高度相同，所以由可得它们飞出时的水平速度与其落点的水平射程成正比，所以在验证动量守恒定律时，由 可得 故无需测量斜槽轨道末端距地面的高度H，需要测量各球平均落点的水平射程，即需测量不发生碰撞时小球1的平抛射程、碰后两个小球的平抛射程、，故B错误，CD正确。 故选CD。 （2）[1]推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，段为匀速运动的阶段，故选计算碰前的速度； [2]打点周期为 速度大小为 2．（2026湖南娄底二模）如图甲所示，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)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图乙所示。多次实验后，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图中画的三个圆最合理的是__________（选填“”、“”或“”）。 (2)某次实验时，小球落地点分布如图丙所示，测得、、与点距离分别为、、，若满足关系__________（用、、、、表示），则碰撞前后动量守恒。 (3)经测定，，，小球落地点的平均位置距点的距离如图丁所示。碰撞前、后的动量分别为与，则__________；若碰撞结束时的动量为，则__________。 (4)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用（3）中已知的数据，分析和计算出被碰小球平抛运动射程的最大值为__________cm。 【答案】(1)B (2) (3) 14 2.9 (4)76.8 【详解】（1）确定落点平均位置采用最小圆法：要用最小的圆将同一小球的所有落点包含在内，圆心即为平均位置。图中B圆包含了绝大多数集中的落点，偏差极大的偶然点才会在外侧，本题中B的画法最合理，故选B。 （2）小球离开轨道后做平抛运动，下落高度相同，运动时间相等，因此速度可以用水平位移代替。 动量守恒关系为 两边同乘得 代入水平位移关系、、 可得 （3）[1]碰撞前的动量，碰撞后 因此 [2]碰撞后的动量 因此 （4）当两球发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，射程最大。联立动量守恒和动能守恒 解得 最大射程： 代入数据可得 3.(2026·四川省成都市·模拟题)用如图甲所示装置验证动量守恒定律，、两球的质量分别为和。 安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置 不放小球，小球从斜槽上挡板处由静止释放，并落在水平地面上。重复多次，落地点的平均位置记为，用刻度尺测量，如图乙所示，刻度尺读数为          ； 小球静置在斜槽前端边缘处，小球从挡板处由静止释放，重复实验，标记小球的落地点平均位置和小球的落地点平均位置； 图甲中，点是落地点平均位置          填“”或“”； 水平射程分别用、、表示，则验证两球碰撞动量守恒的表达式为          。 【答案】 【解析】由图看出，落地点的平均位置在刻度尺上左右； 小球与碰撞后速度减小，平抛后的落点肯定在位置的左侧，故落地点点平均位置肯定是“” 两球碰撞动量守恒的表达式 由平抛运动规律， 可知 可知等式左右的速度可以通过平抛后的水平位移进行代换，所以有 4.(2026·湖北省襄阳市·其他类型)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块和滑块上装有相同宽度的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架。实验开始前，滑块被弹射装置锁定，滑块静置于两个光电门之间。 打开控制开关，滑块被弹出。数字计时器记录了挡光片通过光电门的时间，挡光片先后通过光电门的时间分别为和，则滑块含挡光片与滑块含挡光片的质量大小关系是          选填“大于”“等于”或“小于”。 若滑块和滑块的碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为          用“、、、、”表示。 若滑块和滑块的碰撞是弹性碰撞，则          用“、”表示。 【答案】大于 【解答】设滑块与滑块碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间、的速度分别为、，根据动量守恒定律有，根据能量守恒定律有 ， 联立解得 ，，计算机显示光电门有一个时间记录，光电门有两个时间记录，说明与碰撞后未反弹，即与的方向相同，可知。 设挡光片宽度为，由题意可得，，，碰撞过程中满足动量守恒， 则应满足的关系式为即； 由可得，解得。 5.(2026·河南省郑州市·期中考试)如图甲所示，用碰撞实验器可以研究两个刚性小球在水平轨道碰撞前后的动量关系。实验时先让质量为的小球从斜槽上某一固定位置由静止开始释放，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的点。再把质量为的小球放在水平轨道末端，让小球仍从位置由静止释放，两小球碰撞后从轨道末端水平抛出，小球落到位于水平地面的点，小球落到位于水平地面的点。 该小组用游标卡尺测小球直径如图乙所示，则小球直径为          ； 本实验中，小球的质量为，半径为，小球的质量为，半径为，则两小球的质量和半径关系需满足           A.，                                       ．， C.，                                        ．， 用天平测量两个小球的质量、，实验中分别找到碰前和、相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程、、。 则动量守恒的表达式可表示为           A.    ． C.    ． 若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有          。 A.       ． C.                       ． 【答案】 【解析】分度游标卡尺的精度为，则小球的直径； 为保证小球碰后不反弹，小球的质量需大于小球的质量；为保证两球之间为对心碰撞，两球半径应相等。 故选C。 高度相同，可知小球的运动时间相同。平抛运动的小球其水平分运动为匀速直线运动，则有，根据动量守恒定律可知，若系统满足动量守恒，则有  变形可得 即验证等式 故选C。 根据能量守恒定律可知，若系统满足能量守恒，则有 变形可得 即验证等式 与动量守恒联立解得  故选BC。 ⏳题型02 创新实验 6．（2026湖南岳阳第一中学模拟）如图甲所示装置为探究碰撞时动量守恒的“碰撞实验器”，即研究两个小球在轨道水平部分发生碰撞前后的动量关系。（设两个小球为弹性材料，发生弹性碰撞），某小组同学在探究时，先用天平测出小球1、2的质量分别为、，然后完成以下实验步骤： 步骤1：让小球1自斜槽上的A点由静止滚下，落在墙面上，重复多次，记录下落点平均位置； 步骤2：把小球2放在斜槽末端边缘位置B，让小球1自A点由静止滚下，小球1和小球2发生碰撞后落在墙面上，重复多次，记录下两个落点平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落点的平均位置M、P、N到与B点等高的O点的距离，得到线段OM、OP、ON的长度分别为、、。 (1)对于上述实验操作，小球1质量应________小球2的质量（填“大于”或“小于”），小球1的半径应________（填“等于”“大于”或“小于”）小球2的半径。 (2)当所测物理量满足表达式________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 (3)完成上述实验后，实验小组对上述装置进行了改造，如图乙所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使用同样的小球，小球1仍从斜槽上A点静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到斜面上三个落点、、。用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为，、。若，，则________cm。 【答案】(1) 大于 等于 (2) (3)64 【详解】（1）[1][2]为了保证小球1与小球2碰撞后不被反弹，小球1的质量应大于小球2的质量，为了发生对心碰撞，小球1的半径应等于小球2的半径。 （2）平抛水平位移相同，则 竖直位移 联立得抛出速度 所以如果两球碰撞遵守动量守恒定律，则 代入速度通式整理得 （3）碰撞前，落在图中的点，设其水平初速度为，小球和发生碰撞后，的落点在图中点，设其水平初速度为，的落点是图中的点，设其水平初速度为，设斜面与水平面的倾角为，由平抛运动规律得， 解得 同理可得， 由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 联立解得 7.（湖南长沙实验中学一模）某实验小组利用如图甲所示的装置探究两球碰撞过程的规律。 (1)实验的主要步骤如下： ①用游标卡尺测量小球A、B的直径，其示数均如图乙所示，则直径为______mm，用天平测得球A、B的质量分别为、。 ②用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。 ③将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为。 ④若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为______（用、、、、表示）。 ⑤该小组多次改变进行实验，测得、，以为纵轴，为横轴，做出随变化的图像。若两球碰撞为弹性碰撞，则图像应为一条倾斜直线，其斜率的理论值为______（用、表示）。 (2)若实验时发现两球碰撞时，两球球心不在同一水平线上，其原因可能是球A运动过程中，球A的摆长发生变化，导致碰撞点相对于球B的球心______（选填“偏高”或“偏低”）。 【答案】(1) 20.6 （或） (2)偏低 【详解】（1）[1]直径为 [2]设摆长为L，球A碰前速度大小为，碰后速度大小为，球B碰后速度大小为 对A球碰前 碰后有 对B球碰后有 取水平向右为正方向，由动量守恒有 联立解得 [3]若发生弹性碰撞则满足 联立解得 故斜率为 （2）因A球碰前下摆过程中速度增大，需要的向心力增大，细线被拉长了，故导致碰撞点相对于球B的球心偏低。 8.(2026·重庆市市辖区·其他类型)小明利用如图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验．已知被碰小球与入射小球半径相同，的质量为的一半。 下列实验操作步骤，正确顺序是          。 在薄平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘 将向左压缩弹簧到某一位置由静止释放，撞到木板，在白纸上留下压痕 在桌面的适当位置固定好弹簧发射器，调节桌面为水平状态 将放在桌面的右边缘，将向左压缩弹簧到同一位置由静止释放，与相碰后，两球在白纸上留下压痕、 将木板向右平移适当距离，再将向左压缩弹簧到某一位置由静止释放，撞到木板，在白纸上留下压痕 关于该实验，下列说法正确的有          。 A.步骤中的释放点位置可以不同 B.为减小误差，弹簧的压缩量越大越好 C.与弹簧发射器的摩擦不影响实验验证 D.、碰撞过程有动能损失，会导致实验误差 测得小球在木板上的压痕、、分别与之间的竖直距离、、，当满足关系式          时，可证明、碰撞过程中动量守恒。 若改变小球、的材质和质量，下落的最小高度为          用表示。 若操作步骤后，小明未将木板向右平移到图乙的虚线位置，则测得、碰后的总动量将          选填“偏大”“偏小”或“不变”。 【答案】 偏小 【解析】解：根据实验原理及实验操作可知，实验操作步骤正确的顺序应为． 步骤中白纸上留下的压痕是为了记录水平位置，而步骤中的释放点位置对应平抛初速度，故步骤中的释放点位置可以不同，故A正确； B.弹簧压缩量越大，小球离开弹簧时获得的动能越大，下落的高度会越小，在用刻度尺测量长度时测量的长度越短，误差越大，故弹簧的压缩量不是越大越好，故B错误； C.实验中只需保证两步骤中将向左压缩弹簧到同一位置由静止释放，即可保证每次入射小球速度相同，弹簧发射器及桌面不一定要光滑，故与弹簧发射器的摩擦不影响实验验证，故C正确； D.、碰撞过程动量守恒，本实验是通过平抛运动规律计算小球碰撞前后的速度进而验证动量守恒，与碰撞过程是否有动能损失无关，故D错误。 故选AC。 小球离开轨道后做平抛运动，设木板与抛出点之间的水平距离为，初速度为，由平抛运动规律可得 解得 设碰撞前球的速度为，碰撞后球的速度为，球的速度为，设的质量为，的质量为，由动量守恒可得 则有 整理可得 设的质量分别为、，若发生的是弹性碰撞则有 解得碰后的速度为 故当时，的速度最大，最大值为， 由平抛运动规律可知 解得 同理可得，碰后下落的高度为 联立可得 若操作步骤后，小明未将木板向右平移到图乙的虚线位置，则测得落点、将变大，故测得、碰后的总动量将变小。 故答案为：；；；；偏小。 9(2026·湖南师大附中测试)物理兴趣小组同学用如图甲所示的装置，通过、两刚性小球的碰撞来验证动量守恒定律。如图所示，先让入射小球从倾斜轨道某固定卡槽位置由静止释放，从水平轨道抛出后撞击竖直挡板；再把被撞小球静置于水平轨道末端，将入射小球仍从原位置由静止释放，两球发生正碰后各自飞出撞击竖直挡板，多次重复上述步骤，小球平均落点位置分别为图中，，，各落点对应的竖直高度如图所示。 实验测得小球的质量为，被碰撞小球的质量为，若要验证动量守恒，还需测量的物理量有          。 A.末端到木条的水平距离 B.小球释放点到桌面的高度 C.图中、、的距离、、 若动量守恒，其满足的表达式是          用上述题目中的字母表示。 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。如图乙所示，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点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球发生正碰。碰后小球向左反弹至最高点，小球向右摆动至最高点。测得小球，的质量分别为和，弦长、、，推导说明、、、、满足          关系即可验证碰撞前后动量守恒。 【答案】 【解析】设碰撞前球从斜槽末端飞出时的速度大小为，碰撞后、小球的速度分别为、，小球都是做平抛运动，水平位移相等，都等于斜槽末端到竖直挡板的距离，在空中运动时间为，根据竖直方向做自由落体运动，可得，因为相等，所以只需要测量图中、、的距离、、，故A、B错误，C正确。 故选：。 由上面的分析可知，规定向右的方向为正方向，若动量守恒，其满足的表达式是，整理可得。 设点至球心距离为，则，由机械能守恒得，即， 以的方向为正方向，由动量守恒得 变形得，即。 10.(2026·安徽省合肥市·期中考试)某同学借助图所示装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使两个小车均能在木板上做匀速直线运动。小车前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通打点计时器电源后，让小车以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车相碰并粘在一起，之后继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为，得到的纸带如图所示。 已将各计数点之间的距离标在图上。 图中的数据有、、、四段，计算小车碰撞前的速度大小应选          段，计算两车碰撞后的速度大小应选          段； 若小车的质量含橡皮泥为，小车的质量为，根据纸带数据，碰前两小车的总动量是，碰后两小车的总动量是          结果保留三位有效数字； 关于实验的操作与反思，下述说法正确的是          。 A.实验中小车必须从静止释放 若小车前端没贴橡皮泥，不影响实验验证 C.上述实验装置不能验证弹性碰撞规律 【答案】 【解答】 推动小车由静止开始运动，小车有个加速过程，在碰撞前小车做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故段为匀速运动的阶段，故选段计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，两车碰撞后粘在一起做匀速直线运动，在相同的时间内通过相同的位移，应选段来计算碰后共同的速度； 打点计时器电源频率为，打点时间间隔，碰后两小车的共同速度为， 碰后两小车的总动量； A.实验中小车不能从静止释放，平衡摩擦力后如果从静止释放小车，小车所受合力为零，小车将静止在长木板上，不能完成实验，故错误； B.若小车前端没贴橡皮泥，碰撞后两车不能粘在一起，不能测出碰撞后小车的速度，会影响实验验证，故错误； C.上述实验两小车的碰撞是完全非弹性碰撞，碰撞过程系统机械能不守恒，该装置不能验证弹性碰撞规律，故正确。 故选。 . 重难·创新演练 设题创新:在实验器材材和方法上创新 1．小巴同学发现教材中验证动量守恒定律实验只能验证质量大的球碰撞质量小的球， 具有较大的片面性，于是设计了如图所示的装置。O点为圆轨道竖直直径和水平挡板的交点。质量小的A 球质量为 m1 ，质量大的小球 B 质量为 m2 ；先让A球从右边轨道一定的高度处由静止释放，越过圆轨道最高点后做平抛运动并落于水平挡板上，记下落点；然后在圆轨道最高点正下方放上 B球 （由一小支架支撑），再让A 球从右边轨道刚才同一位置由静止释放，当沿轨道滑动的 A球到达轨道最高点时，就会与B球发生对心碰撞，碰后两球平抛落到水平挡板上，记录两球的落点。（两小球的半径大小忽略不计） (1)B 球的落点是_____（选填 “P” “M” 或 “N”）点。 (2)设ON=x1，OM=x2，OP=x3，当关系式_____成立，即可验证两球碰撞过程动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，还需满足的关系式是_____。（用字母x1、x2、x3、m1、m2表示） (3)实验中改变 B 球的质量（质量仍然大于A球），将小球A多次从轨道同一位置由静止释放， 与不同质量的小球B 相碰，分别记录对应的落点到O 点距离。以x1为横坐标、x3为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像可能正确的是_____。 A． B． C． D． 【答案】(1)P (2) m1x2=-m1x1+m2x3 (3)C 【详解】（1）A碰B，而B的质量大于A，故B获得的速度小于A的碰前速度，所以落点只能是P； （2）[1]规定初速度方向为正，由动量守恒可得m1v0=-m1vA+m2vB 故m1x2=-m1x1+m2x3 [2]如果是弹性碰撞，碰撞前后动能应该守恒则 即 （3）由动量守恒，有m1x2=-m1x1+m2x3 弹性碰撞由能量守恒，有 代入数据得x3=x2-x1 故选C。 2．实验小组同学设计了两种方案验证动量守恒定律，方案一、二的实验装置分别如图甲、乙所示。 (1)按方案一进行实验，实验时先将气垫导轨调节至水平。 ①实验室有宽度分别为10.00mm和5.00mm的遮光片若干，实验小组同学有两种观点，观点一认为两个遮光片的宽度都为5.00mm可以减小实验误差，观点二认为遮光片规格相同即可，遮光片的宽、窄不会给实验带来误差。说法正确的是___________（选填“观点一”或“观点二”）； ②将滑块1放到光电门1的左侧，滑块2放到光电门1与光电门2之间，向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器记录了两次遮光时间依次为、，光电门2的计时器记录的遮光时间为，若该碰撞为非弹性碰撞，应满足的表达式：___________（用题目已给的物理量符号表示）。 (2)按方案二进行实验时，测得单摆的摆长为。 ①拉力传感器记录的数据如图丙所示（图中数据均为已知量），下列说法正确的是___________（填选项前字母）； A．斜槽必须光滑且末端切线水平 B．入射小球的质量必须大于单摆小球的质量 C．通过图丙可以知道单摆小球的振动周期为 ②实验小组同学通过图丙数据还可以求得单摆小球的质量___________（用、、和表示）。 【答案】(1) 观点二 (2) B 【详解】（1）[1] 动量守恒表达式为， 其中可消去且物块碰撞前后都做匀速运动，遮光片宽度相同即可，宽、窄不会带来误差，故观点二正确； [2] 碰撞是非弹性碰撞满足 代入 整理可得 又由动量守恒有 联立有 （2）[1]A．小球从同一位置释放即可使得入射速度相同，故斜槽可以不光滑；但为保证入射小球做平抛运动，斜槽末端切线必须水平，故A错误； B．入射小球碰后也做平抛运动，要求它的质量必须大于单摆小球的质量，故B正确； C．单摆一个周期经过两次最低点，最低点时绳子拉力最大，故其周期为，故C错误。 故选B。 [2] 单摆小球在最高点，有 在最低点，有 从最高点到最低点过程中机械能守恒，由机械能守恒定律得 又有单摆周期公式 联立以上公式可得单摆小球质量 3..(2026·陕西省渭南市·月考试卷)某同学用如图所示的装置研究斜槽末端的小球碰撞是否满足动量守恒定律，选取了两个大小相同、质量不同的小球，先让质量为的小球甲从轨道顶部释放，由轨道末端的点水平飞出并落在斜面上。再把质量为的小球乙放在点，小球甲重复上述操作，与小球乙发生碰撞，碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点位置，其中、、三个落点位置与点的距离分别为、、。           填“需要”或“不需要”保证斜槽轨道光滑，两小球的质量应满足          填“”“”或“”。 若，在实验误差允许的范围内，只要满足关系式          结果用、、表示，就能说明两球碰撞过程动量守恒。 若两球碰撞过程动量守恒，在实验误差允许的范围内，只要满足关系式          结果用、表示，就能说明两球的碰撞是弹性碰撞。 【答案】不需要 【解析】为了保证小球经过点时速度相同，只需要小球甲从同一位置静止释放，不需要轨道光滑； 为了保证小球甲碰后不被反弹，所以甲球质量大于乙球； 小球从点飞出后均做平抛运动，设小球位移为，由平抛运动的知识可得、，解得，由碰撞规律可知，点是小球甲第一次的落点，和分别是碰后小球甲和乙的落点， 碰撞过程由动量守恒定律有，代入可得； 碰撞过程由动量守恒定律有，由机械能守恒定律有，联立得，代入可得，变形为。 4.(2026·安徽省芜湖市·其他类型)在探究“动量守恒定律”的实验中 用图甲装置进行探究，主要实验步骤如下： 调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作． 在滑块上装上遮光片，在滑块的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量遮光片宽度，用天平测出滑块和滑块的质量、．   将滑块和滑块放在气垫导轨上，滑块处于静止状态，让滑块以一定的初速度与滑块碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前遮光片的遮光时间和碰后遮光片的遮光时间． 游标卡尺测量的挡光片宽度如图乙所示，则          ． 滑块碰前的动量          ；两滑块碰撞后的总动量          结果均保留两位有效数字                       丙 用图丙装置进行探究，操作步骤如下： 在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平． 在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘．将小球向左压缩弹簧并使其由静止释放，球碰到木板，在白纸上留下压痕． 将木板向右水平平移适当距离，再将小球向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕． 将半径相同的小球放在桌面的右边缘，仍让小球从步骤中的释放点由静止释放，与球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕、． 用图丙装置进行探究，下列说法中正确的是          ． A. 小球的质量一定要大于小球的质量 B. 弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑 C. 步骤中入射小球的释放点位置一定相同 D. 把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平 用图丙装置进行探究，本实验必须测量的物理量有          ． A. 小球的半径 B. 小球、的质量、 C. 弹簧的压缩量，木板距离桌子边缘的距离 D. 小球在木板上的压痕、、分别与之间的竖直距离、、 用中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒，其表达式为          ． 【答案】 【解答】游标卡尺的主尺读数为，游标读数为，则最终读数为 滑块碰前的速度为：，动量为：； 两滑块碰撞后的速度为：，总动量为：； 、为防止碰撞后入射球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，故A正确 B、弹簧发射器的内接触面及桌面不一定要光滑，入射小球静止释放点的位置相同即可保证每次实验入射球的速度相等，故B错误 C、为保持每次实验入射球的速度相等，所以步骤中入射小球的释放点位置一定相同，但不一定要和中入射小球的释放点位置相同，故C错误 D、为保证小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平，小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平，故D正确 故选：。 小球离开轨道后做平抛运动，设木板与抛出点之间的距离为，由平抛运动规律得：水平方向：，竖直方向：，解得：。 碰撞前，小球落在图中的点，设其水平初速度为。小球和发生碰撞后，的落点在图中的点，设其水平初速度为，的落点是图中的点，设其水平初速度为。 小球碰撞的过程中若动量守恒，则：， 即： 则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为： 所以本实验必须测量的物理量有小球、的质量、以及小球在木板上的压痕、、分别与之间的竖直距离、、，故AC错误，BD正确。 故选：。 由以上的分析可知，验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式 真题·实战演练 高频考点：动量守恒创新实验 1．（2024·福建·高考真题）某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小，实验装置如图（a）所示。所用器材有：玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下： （1）用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m； （2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示，宽度d=_______ cm； （3）平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B，让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动，若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms，则应适当调高轨道的_______（填“左”或“右”）端。经过多次调整，直至挡光时间相等； （4）让小车处于A的右侧，枪口靠近小车，发射子弹，使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上，小车向左运动经过光电门A，测得挡光片经过A的挡光时间； （5）根据上述测量数据，利用公式v=________（用d、m、M、表示）即可得到子弹离开枪口的速度大小v； （6）重复步骤（4）五次，并计算出每次的v值，填入下表； 次数 1 2 3 4 5 速度v（） 59.1 60.9 60.3 58.7 59.5 （7）根据表中数据，可得子弹速度大小v的平均值为________m/s。（结果保留3位有效数字） 【答案】 0.99 右 59.7 【详解】（2）[1]游标卡尺的分度值为0.1mm，则挡光片的宽度为 （3）[2]小车经过光电门的速度为 测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms，可知小车经过光电门A的速度大于经过光电门B的速度，故应适当调高轨道的右端； （5）[3]小车经过光电门的速度为 子弹粘上小车的过程，根据动量守恒定律有 解得 （7）[4]根据表格数据，可得子弹速度大小v的平均值为 2．（2024·北京·高考真题）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）。 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。 【答案】(1)AC (2) 用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点 m1OP = m1OM＋m2ON (3)ml1 = −ml2＋Ml3 【详解】（1）A．实验中若使小球碰撞前、后的水平位移与其碰撞前，后速度成正比，需要确保小球做平抛运动，即实验前，调节装置，使斜槽末端水平，故A正确； B．为使两小球发生的碰撞为对心正碰，两小球半径需相同，故B错误； C．为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出，需要用质量大的小球碰撞质量小的小球，故C正确。 故选AC。 （2）[1]用圆规画圆，尽可能用最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表平均落点。 [2]碰撞前、后小球均做平抛运动，由可知，小球的运动时间相同，所以水平位移与平抛初速度成正比，所以若 m1OP = m1OM＋m2ON 即可验证碰撞前后动量守恒。 （3）设轻绳长为L，小球从偏角θ处静止摆下，摆到最低点时的速度为v，小球经过圆弧对应的弦长为l，则由动能定理有 由数学知识可知 联立两式解得 若两小球碰撞过程中动量守恒，则有 mv1 = −mv2＋Mv3 又有 ，， 整理可得 ml1 = −ml2＋Ml3 3．（2024·山东·高考真题）在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： (1)从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞； (2)滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s （保留2位有效数字）； (3)通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。 【答案】(1)1.0 (2)0.20 (3)B 【详解】（1）由图像的斜率表示速度可知两滑块的速度在时发生突变，即这个时候发生了碰撞； （2）根据图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬间B的速度大小为 （3）由题图乙知，碰撞前A的速度大小，碰撞后A的速度大小约为，由题图丙可知，碰撞后B的速度大小为，A和B碰撞过程动量守恒，则有 代入数据解得 所以质量为200.0g的滑块是 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第35讲实验：验证动量守恒定律 目 录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 教材原型实验 1 ⏳题型02 创新实验 3 重难·创新演练 13 真题·实战演练 22 模拟·基础演练 考查重点：验证机械能守恒定律创新实验问题 ⏳题型01 教材原型实验 1.(2026·湖南邵阳·月考）通过实验验证动量守恒定律的方案有多种。 (1)a．用图1所示装置进行实验。实验时，调节斜槽轨道末端水平，先不放小球2，使小球1从斜槽上处由静止滚下，再把小球2静置于斜槽轨道末端，让小球1仍从处由静止滚下，与小球2碰撞。实验中除两个小球的质量外，还需要测量的物理量有________（填选项前的字母）。 A．小球1释放点距桌面的高度 B．斜槽轨道末端距地面的高度 C．不发生碰撞时小球1的平抛射程 D．碰后两个小球的平抛射程、 (2)b．用图2所示装置进行实验。调整长木板的倾斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车前端贴有橡皮泥，后端连一条纸带，接通打点计时器电源后，轻推小车，使其以一定速度运动，与静止的小车相碰并粘在一起继续运动，打点计时器打出的纸带如图3所示，打点计时器电源频率为，各计数点之间的距离如图所示。计算小车碰撞前瞬间的速度大小应选________段（填“AB”“BC”“CD”或“DE”），速度大小为________m/s（结果保留三位有效数字）。 2．（2026湖南娄底二模）如图甲所示，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)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹，如图乙所示。多次实验后，白纸上留下了10个印迹，如果用画圆法确定小球的落点，图中画的三个圆最合理的是__________（选填“”、“”或“”）。 (2)某次实验时，小球落地点分布如图丙所示，测得、、与点距离分别为、、，若满足关系__________（用、、、、表示），则碰撞前后动量守恒。 (3)经测定，，，小球落地点的平均位置距点的距离如图丁所示。碰撞前、后的动量分别为与，则__________；若碰撞结束时的动量为，则__________。 (4)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用（3）中已知的数据，分析和计算出被碰小球平抛运动射程的最大值为__________cm。 3.(2026·四川省成都市·模拟题)用如图甲所示装置验证动量守恒定律，、两球的质量分别为和。 安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置 不放小球，小球从斜槽上挡板处由静止释放，并落在水平地面上。重复多次，落地点的平均位置记为，用刻度尺测量，如图乙所示，刻度尺读数为          ； 小球静置在斜槽前端边缘处，小球从挡板处由静止释放，重复实验，标记小球的落地点平均位置和小球的落地点平均位置； 图甲中，点是落地点平均位置          填“”或“”； 水平射程分别用、、表示，则验证两球碰撞动量守恒的表达式为          。 4.(2026·湖北省襄阳市·其他类型)某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。实验开始前在水平放置的气垫导轨左端装一个弹射装置，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块和滑块上装有相同宽度的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架。实验开始前，滑块被弹射装置锁定，滑块静置于两个光电门之间。 打开控制开关，滑块被弹出。数字计时器记录了挡光片通过光电门的时间，挡光片先后通过光电门的时间分别为和，则滑块含挡光片与滑块含挡光片的质量大小关系是          选填“大于”“等于”或“小于”。 若滑块和滑块的碰撞过程中满足动量守恒，则应满足的关系式为          用“、、、、”表示。 若滑块和滑块的碰撞是弹性碰撞，则          用“、”表示。 5.(2026·河南省郑州市·期中考试)如图甲所示，用碰撞实验器可以研究两个刚性小球在水平轨道碰撞前后的动量关系。实验时先让质量为的小球从斜槽上某一固定位置由静止开始释放，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的点。再把质量为的小球放在水平轨道末端，让小球仍从位置由静止释放，两小球碰撞后从轨道末端水平抛出，小球落到位于水平地面的点，小球落到位于水平地面的点。 该小组用游标卡尺测小球直径如图乙所示，则小球直径为          ； 本实验中，小球的质量为，半径为，小球的质量为，半径为，则两小球的质量和半径关系需满足           A.，                                       ．， C.，                                        ．， 用天平测量两个小球的质量、，实验中分别找到碰前和、相碰后平均落地点的位置，测量平抛水平射程、、。 则动量守恒的表达式可表示为           A.    ． C.    ． 若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有          。 A.       ． C.                       ． ⏳题型02 创新实验 6．（2026湖南岳阳第一中学模拟）如图甲所示装置为探究碰撞时动量守恒的“碰撞实验器”，即研究两个小球在轨道水平部分发生碰撞前后的动量关系。（设两个小球为弹性材料，发生弹性碰撞），某小组同学在探究时，先用天平测出小球1、2的质量分别为、，然后完成以下实验步骤： 步骤1：让小球1自斜槽上的A点由静止滚下，落在墙面上，重复多次，记录下落点平均位置； 步骤2：把小球2放在斜槽末端边缘位置B，让小球1自A点由静止滚下，小球1和小球2发生碰撞后落在墙面上，重复多次，记录下两个落点平均位置； 步骤3：用刻度尺分别测量三个落点的平均位置M、P、N到与B点等高的O点的距离，得到线段OM、OP、ON的长度分别为、、。 (1)对于上述实验操作，小球1质量应________小球2的质量（填“大于”或“小于”），小球1的半径应________（填“等于”“大于”或“小于”）小球2的半径。 (2)当所测物理量满足表达式________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。 (3)完成上述实验后，实验小组对上述装置进行了改造，如图乙所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使用同样的小球，小球1仍从斜槽上A点静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到斜面上三个落点、、。用刻度尺测量斜面顶点到、、三点的距离分别为，、。若，，则________cm。 7.（湖南长沙实验中学一模）某实验小组利用如图甲所示的装置探究两球碰撞过程的规律。 (1)实验的主要步骤如下： ①用游标卡尺测量小球A、B的直径，其示数均如图乙所示，则直径为______mm，用天平测得球A、B的质量分别为、。 ②用两条细线分别将球A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。 ③将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放，与球B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为。 ④若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为______（用、、、、表示）。 ⑤该小组多次改变进行实验，测得、，以为纵轴，为横轴，做出随变化的图像。若两球碰撞为弹性碰撞，则图像应为一条倾斜直线，其斜率的理论值为______（用、表示）。 (2)若实验时发现两球碰撞时，两球球心不在同一水平线上，其原因可能是球A运动过程中，球A的摆长发生变化，导致碰撞点相对于球B的球心______（选填“偏高”或“偏低”）。 8.(2026·重庆市市辖区·其他类型)小明利用如图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验．已知被碰小球与入射小球半径相同，的质量为的一半。 下列实验操作步骤，正确顺序是          。 在薄平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘 将向左压缩弹簧到某一位置由静止释放，撞到木板，在白纸上留下压痕 在桌面的适当位置固定好弹簧发射器，调节桌面为水平状态 将放在桌面的右边缘，将向左压缩弹簧到同一位置由静止释放，与相碰后，两球在白纸上留下压痕、 将木板向右平移适当距离，再将向左压缩弹簧到某一位置由静止释放，撞到木板，在白纸上留下压痕 关于该实验，下列说法正确的有          。 A.步骤中的释放点位置可以不同 B.为减小误差，弹簧的压缩量越大越好 C.与弹簧发射器的摩擦不影响实验验证 D.、碰撞过程有动能损失，会导致实验误差 测得小球在木板上的压痕、、分别与之间的竖直距离、、，当满足关系式          时，可证明、碰撞过程中动量守恒。 若改变小球、的材质和质量，下落的最小高度为          用表示。 若操作步骤后，小明未将木板向右平移到图乙的虚线位置，则测得、碰后的总动量将          选填“偏大”“偏小”或“不变”。 9(2026·湖南师大附中测试)物理兴趣小组同学用如图甲所示的装置，通过、两刚性小球的碰撞来验证动量守恒定律。如图所示，先让入射小球从倾斜轨道某固定卡槽位置由静止释放，从水平轨道抛出后撞击竖直挡板；再把被撞小球静置于水平轨道末端，将入射小球仍从原位置由静止释放，两球发生正碰后各自飞出撞击竖直挡板，多次重复上述步骤，小球平均落点位置分别为图中，，，各落点对应的竖直高度如图所示。 实验测得小球的质量为，被碰撞小球的质量为，若要验证动量守恒，还需测量的物理量有          。 A.末端到木条的水平距离 B.小球释放点到桌面的高度 C.图中、、的距离、、 若动量守恒，其满足的表达式是          用上述题目中的字母表示。 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。如图乙所示，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点和点，两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球向左拉起至点由静止释放，在最低点与静止于点的小球发生正碰。碰后小球向左反弹至最高点，小球向右摆动至最高点。测得小球，的质量分别为和，弦长、、，推导说明、、、、满足          关系即可验证碰撞前后动量守恒。 10.(2026·安徽省合肥市·期中考试)某同学借助图所示装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩擦力，使两个小车均能在木板上做匀速直线运动。小车前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通打点计时器电源后，让小车以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车相碰并粘在一起，之后继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为，得到的纸带如图所示。 已将各计数点之间的距离标在图上。 图中的数据有、、、四段，计算小车碰撞前的速度大小应选          段，计算两车碰撞后的速度大小应选          段； 若小车的质量含橡皮泥为，小车的质量为，根据纸带数据，碰前两小车的总动量是，碰后两小车的总动量是          结果保留三位有效数字； 关于实验的操作与反思，下述说法正确的是          。 A.实验中小车必须从静止释放 若小车前端没贴橡皮泥，不影响实验验证 C.上述实验装置不能验证弹性碰撞规律 . 重难·创新演练 设题创新:在实验器材材和方法上创新 1．小巴同学发现教材中验证动量守恒定律实验只能验证质量大的球碰撞质量小的球， 具有较大的片面性，于是设计了如图所示的装置。O点为圆轨道竖直直径和水平挡板的交点。质量小的A 球质量为 m1 ，质量大的小球 B 质量为 m2 ；先让A球从右边轨道一定的高度处由静止释放，越过圆轨道最高点后做平抛运动并落于水平挡板上，记下落点；然后在圆轨道最高点正下方放上 B球 （由一小支架支撑），再让A 球从右边轨道刚才同一位置由静止释放，当沿轨道滑动的 A球到达轨道最高点时，就会与B球发生对心碰撞，碰后两球平抛落到水平挡板上，记录两球的落点。（两小球的半径大小忽略不计） (1)B 球的落点是_____（选填 “P” “M” 或 “N”）点。 (2)设ON=x1，OM=x2，OP=x3，当关系式_____成立，即可验证两球碰撞过程动量守恒；若碰撞是弹性碰撞，还需满足的关系式是_____。（用字母x1、x2、x3、m1、m2表示） (3)实验中改变 B 球的质量（质量仍然大于A球），将小球A多次从轨道同一位置由静止释放， 与不同质量的小球B 相碰，分别记录对应的落点到O 点距离。以x1为横坐标、x3为纵坐标作出图像，若该碰撞为弹性碰撞，则下列图像可能正确的是_____。 A． B． C． D． 2．实验小组同学设计了两种方案验证动量守恒定律，方案一、二的实验装置分别如图甲、乙所示。 (1)按方案一进行实验，实验时先将气垫导轨调节至水平。 ①实验室有宽度分别为10.00mm和5.00mm的遮光片若干，实验小组同学有两种观点，观点一认为两个遮光片的宽度都为5.00mm可以减小实验误差，观点二认为遮光片规格相同即可，遮光片的宽、窄不会给实验带来误差。说法正确的是___________（选填“观点一”或“观点二”）； ②将滑块1放到光电门1的左侧，滑块2放到光电门1与光电门2之间，向右轻推滑块1使它与滑块2相碰。光电门1的计时器记录了两次遮光时间依次为、，光电门2的计时器记录的遮光时间为，若该碰撞为非弹性碰撞，应满足的表达式：___________（用题目已给的物理量符号表示）。 (2)按方案二进行实验时，测得单摆的摆长为。 ①拉力传感器记录的数据如图丙所示（图中数据均为已知量），下列说法正确的是___________（填选项前字母）； A．斜槽必须光滑且末端切线水平 B．入射小球的质量必须大于单摆小球的质量 C．通过图丙可以知道单摆小球的振动周期为 ②实验小组同学通过图丙数据还可以求得单摆小球的质量___________（用、、和表示）。 3..(2026·陕西省渭南市·月考试卷)某同学用如图所示的装置研究斜槽末端的小球碰撞是否满足动量守恒定律，选取了两个大小相同、质量不同的小球，先让质量为的小球甲从轨道顶部释放，由轨道末端的点水平飞出并落在斜面上。再把质量为的小球乙放在点，小球甲重复上述操作，与小球乙发生碰撞，碰后两小球均落在斜面上，分别记录落点位置，其中、、三个落点位置与点的距离分别为、、。           填“需要”或“不需要”保证斜槽轨道光滑，两小球的质量应满足          填“”“”或“”。 若，在实验误差允许的范围内，只要满足关系式          结果用、、表示，就能说明两球碰撞过程动量守恒。 若两球碰撞过程动量守恒，在实验误差允许的范围内，只要满足关系式          结果用、表示，就能说明两球的碰撞是弹性碰撞。 4.(2026·安徽省芜湖市·其他类型)在探究“动量守恒定律”的实验中 用图甲装置进行探究，主要实验步骤如下： 调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作． 在滑块上装上遮光片，在滑块的碰撞端面粘上橡皮泥，用游标卡尺测量遮光片宽度，用天平测出滑块和滑块的质量、．   将滑块和滑块放在气垫导轨上，滑块处于静止状态，让滑块以一定的初速度与滑块碰撞，撞后两者粘在一起，记下碰前遮光片的遮光时间和碰后遮光片的遮光时间． 游标卡尺测量的挡光片宽度如图乙所示，则          ． 滑块碰前的动量          ；两滑块碰撞后的总动量          结果均保留两位有效数字                       丙 用图丙装置进行探究，操作步骤如下： 在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平． 在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘．将小球向左压缩弹簧并使其由静止释放，球碰到木板，在白纸上留下压痕． 将木板向右水平平移适当距离，再将小球向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕． 将半径相同的小球放在桌面的右边缘，仍让小球从步骤中的释放点由静止释放，与球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕、． 用图丙装置进行探究，下列说法中正确的是          ． A. 小球的质量一定要大于小球的质量 B. 弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑 C. 步骤中入射小球的释放点位置一定相同 D. 把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平 用图丙装置进行探究，本实验必须测量的物理量有          ． A. 小球的半径 B. 小球、的质量、 C. 弹簧的压缩量，木板距离桌子边缘的距离 D. 小球在木板上的压痕、、分别与之间的竖直距离、、 用中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒，其表达式为          ． 真题·实战演练 高频考点：动量守恒创新实验 1．（2024·福建·高考真题）某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小，实验装置如图（a）所示。所用器材有：玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等。实验步骤如下： （1）用电子秤分别测量小车的质量M和子弹的质量m； （2）用游标卡尺测量挡光片宽度d，示数如图（b）所示，宽度d=_______ cm； （3）平衡小车沿轨道滑行过程中的阻力。在轨道上安装光电门A和B，让装有挡光片的小车以一定初速度由右向左运动，若测得挡光片经过A、B的挡光时间分别为13.56ms、17.90ms，则应适当调高轨道的_______（填“左”或“右”）端。经过多次调整，直至挡光时间相等； （4）让小车处于A的右侧，枪口靠近小车，发射子弹，使子弹沿轨道方向射出并粘在小车上，小车向左运动经过光电门A，测得挡光片经过A的挡光时间； （5）根据上述测量数据，利用公式v=________（用d、m、M、表示）即可得到子弹离开枪口的速度大小v； （6）重复步骤（4）五次，并计算出每次的v值，填入下表； 次数 1 2 3 4 5 速度v（） 59.1 60.9 60.3 58.7 59.5 （7）根据表中数据，可得子弹速度大小v的平均值为________m/s。（结果保留3位有效数字） 2．（2024·北京·高考真题）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）。 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。 3．（2024·山东·高考真题）在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离xA，b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为200.0g和400.0g； ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。 回答以下问题： (1)从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞； (2)滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s （保留2位有效数字）； (3)通过分析，得出质量为200.0g的滑块是________（填“A”或“B”）。 块是 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $