专题22 实验：验证动量守恒定律（专项训练）（浙江专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦动量守恒定律实验验证，构建从教材原型到创新应用的递进训练体系，融合科学探究与科学思维素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |教材原型实验|5题|平抛/气垫导轨基础操作，误差分析|从实验原理（动量守恒表达式推导）到基础仪器使用，形成实验操作规范| |创新拓展实验|5题|结合动量定理/弹性碰撞，装置变式|在原型实验基础上拓展变量控制，深化守恒条件理解| |重难创新演练|5题|斜面/圆弧轨道等复杂模型，数据处理|综合运动与相互作用观念，提升科学论证能力| |真题实战演练|3题|高考真题，联系实际应用|对接命题趋势，强化实验探究与社会责任素养|

专题22 实验：验证动量守恒定律（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 教材原型实验 1 ⏳题型02 创新拓展实验 8 重难·创新演练 14 真题·实战演练 21 模拟·基础演练 考查重点：动量守恒定律实验探究 ⏳题型01 教材原型实验 1. （2026·浙江杭州·二模）利用如图所示装置完成“验证动量守恒定律”的实验。在槽轨右下方的水平木板上铺有白纸，白纸上面铺放着复写纸，半径相等的小球1和小球2质量分别为，。先不放小球2，将小球1从斜槽上处由静止释放，点为其在水平木板上的落点。再将小球2静置于斜槽轨道末端，重复上述操作，小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上的，点，记下轨道末端的铅垂线在木板上所指位置。 (1)以下不必要的步骤是___________ A．测量两个小球的质量和 B．测量位置到水平桌面的高度 C．测量斜槽末端到水平木板的高度 D．用画圆法分别找出两个小球碰后平均落点的位置、 (2)测出O点到、、三点的距离分别为、、，结合（1）中测得的数据，若满足关系式________，则可验证动量守恒定律。 (3)换用不同材质的小球，记录下小球的落点位置，下面四幅图中，可能正确的是___________ A．B． C．D． 【答案】(1)BC (2) (3)CD 【详解】（1）动量守恒 平抛运动下落高度一样，用时一样，故水平速度之比即水平位移之比，动量守恒关系式子可以转化为 故选BC。 （2）由前面分析可知若满足关系式 可验证动量守恒定律。 （3）ACD．设小正方形的边长为，可以从图中读取、、的长度 且需要满足动量守恒 机械能不增加 即 分别读取选项中的读取、、的长度，可判断知A错误，CD正确； B．动量守恒，可知，即，B错误。 故选CD。 2. （2025·浙江·模拟预测）某同学在“研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中，实验装置如图1所示。调平气垫导轨，利用数字计时器和光电门测量滑块碰撞前后的速度。 (1)为使滑块甲、乙在碰撞中总动能损失较大，碰撞端应选择______。 A． B． C． (2)用螺旋测微器测量滑块甲所配遮光条的宽度，读数为5.000mm，测量滑块乙所配遮光条的宽度，如图2所示，读数为______mm。 (3)在研究两滑块碰撞后分开的实验中，测得滑块甲（含遮光条）的质量为268.5g，滑块乙（含遮光条）的质量为175.5g。现接通电源，将滑块甲向右弹出与静止的滑块乙发生碰撞，光电计时器获得三组挡光时间，分别为7.44ms、8.95ms、42.80ms。碰撞前滑块甲对应的挡光时间为______ms，动量是______（保留三位有效数字）。 (4)上述实验结束后，该同学将滑块乙取走，其余部分均保留，如图3所示。调节调平螺丝，使得支脚2比支脚1高出少许，轨道倾角已经测出。以滑块甲及遮光条为研究对象，仅用这套装置______（选填“能”或“不能”）完成“验证机械能守恒定律”实验。 【答案】(1)C (2) (3) 8.95 (4)能 【详解】（1）要使滑块碰撞中总动能损失较大，需选择完全非弹性碰撞（碰撞后两滑块粘在一起），此时系统动能损失最大，A错误，B错误，C正确；故选C。 （2）螺旋测微器的读数为 （3）根据动量守恒 碰撞前的速度 碰撞后速度 则碰撞后通过光电门时间为 若动量守恒则碰撞前时间 总动量 （4）将滑块乙取走后，气垫导轨倾斜倾角已知，以滑块甲为研究对象重力势能变化 为滑块沿导轨的位移，为竖直高度差 动能变化 ，由光电门测速得到，可以验证是否成立。 3. （2025·浙江湖州·模拟预测）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1从斜槽上某一固定位置Q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P点。再把质量为的小球2放在水平轨道末端，让小球1仍从位置Q由静止释放，两小球碰撞后从轨道末端水平抛出，小球2落到位于水平地面的N点，小球1落到位于水平地面的M点。 (1)该小组用游标卡尺测小球直径如图乙所示，则小球直径d为______mm； (2)本实验中，小球1的质量为，半径为，小球2的质量为，半径为，则两小球的质量和半径关系需满足（　　） A．， B．， C．， D．， (3)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、、。 ①则动量守恒的表达式可表示为______ A．    B． C．    D． ②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．    B． C．    D． 【答案】(1)18.9 (2)C (3) C BC 【详解】（1）10分度游标卡尺的精度为，则小球的直径 （2）为保证小球1碰后不反弹，小球1的质量为需大于小球2的质量为；为保证两球之间为对心碰撞，可知两球半径应相等。 故选C。 （3）[1]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。 [2]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。 4. （2025·浙江宁波·模拟预测）如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图，入射球与靶球直径相同，测得质量分别为m1、m2。图中P点是未放靶球时入射球的落点，放置靶球后，两球落点分别为M、N，M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为OM、OP、ON。 (1)下列说法中符合本实验要求的是（　　） A．下滑倾斜轨道允许有摩擦 B．需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C．本实验需要测量小球做平抛运动的高度 D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 (2)若两球发生弹性碰撞，则OP、OM、ON三者之间满足关系式________（用OP、OM、ON表示）。 【答案】(1)AD (2) 【详解】（1）A．小球下滑倾斜轨道允许有摩擦，但轨道末端必须水平，故A正确； B．在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺，故B错误； C．由于小球做平抛运动的竖直高度均相等，即平抛运动的时间相同，所以不需要测量小球做平抛运动的高度，故C错误； D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同，故D正确。 故选AD。 （2）若为弹性碰撞，则，，，， 联立解得 5. （2025·浙江金华·一模）实验题：在“验证动量守恒定律”实验中，某同学通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图所示。 (1)实验室有如下A、B、C三个小球，从中选择两个球来完成本实验，其中入射小球应该选取（     ）（填字母代号）； A． B． C． (2)关于本实验，下列说法正确的是（     ）（多选）； A．斜槽末端保持水平且不用光滑 B．被碰小球可以放在斜槽末端的任意位置 C．入射小球的释放位置应尽可能靠近被碰球 D．同组实验中，入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放 (3)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下了多个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，其目的是减小________。（选填“系统误差”或“偶然误差”） (4)该同学按上述方法在实验中记录了小球落点的平均位置，发现M和N偏离了方向，即点不共线，如下图所示。若要验证两小球碰撞前后在方向上是否动量守恒，则下列操作正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】(1)B (2)AD (3)偶然误差 (4)B 【详解】（1）为了保证入射小球碰撞后不反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，为了使两球发生对心碰撞，则要求两球的半径相同，故入射球选择直径为d1、质量为m2的小球，被碰球选择直径为d1、质量为m1的小球。 故选B。 （2）A．为使小球做平抛运动，斜槽的末端需调成水平，但不需要斜槽光滑，故A正确； B．被碰小球应放在斜槽末端，碰撞后直接做平抛运动，故B错误； C．为了使两球碰撞后平抛运动的水平位移有明显的差异，入射球与被碰球之间的距离要适当远些，故C错误； D．为了让小球每次平抛的速度相等，实验中需要让小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放，故D正确。 故选AD。 （3）如果采用画圆法确定小球的落点，应该让所画的圆尽可能把大多数落点包进去，且圆的半径最小，这样可以减小实验的偶然误差。 （4）由于平抛运动在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，结合题意可知，入射球及被碰球平抛运动的时间相等，因此两球水平方向的速度大小可以用水平位移的大小来代替，但由于M、N与P不在同一水平线上，因此需要测量M、N在OP投影点距离O点的距离即可。 故选B。 ⏳题型02 创新拓展实验 6. 某实验小组设计了一个验证动量定理的实验，实验装置如图（a）所示。 实验操作如下： ①打开气源，在气垫导轨上固定两个光电门1和2，并将气垫导轨调至水平； ②在光电门1右侧放置一安装有遮光条和力传感器的滑块A与另一滑块B，二者用细线相连，初始时细线处于松弛状态，当滑块A运动至两光电门之间某位置时，细线才被拉直； ③给滑块A施加一水平向左的瞬时冲量，记录滑块A通过两光电门时遮光条的遮光时间，分别为、； ④用力传感器记录细线中拉力随时间的变化，并通过计算机拟合出拉力F随时间t变化的图像，如图（b）所示。 (1)用游标卡尺测出滑块A上遮光条的宽度d如图（c）所示，则d=_______mm。 (2)已知滑块A（含遮光条与力传感器）的质量为m，若关系式__________________________（用m、、、t1、t2、F1、F2、d表示）成立，则动量定理得到验证；若要验证动量守恒定律，则还需要测出的物理量是_________。 (3)经分析数据发现，系统总动量存在一定损失，其原因可能是__________________________。（写出一条即可） 【答案】(1)6.50 (2) 滑块B的质量M (3)存在空气阻力作用 【详解】（1）由图（c）可知，游标卡尺的读数为 （2）[1]滑块A通过光电门1的速度大小为 通过光电门2的速度大小为 取水平向左为正方向，根据动量定理 其中，由图（b）可知 整理可得 [2]若动量守恒定律，则 其中，为滑块B的质量，所以若要验证动量守恒定律，则还需要测出的物理量是滑块B的质量M。 （3）系统总动量存在一定损失，则有与系统运动方向相反的冲量，其原因可能是存在空气阻力作用。 7. 用如图1所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图1中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放，确定其平均落地点，记为P。然后，把半径相同的球2置于水平轨道的末端，再将球1从位置S由静止释放，与球2相碰，重复多次，分别确定碰后球1和球2的平均落地点，记为M和N，分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1的质量为m1，球2的质量为m2，已知。（P、M、N在图中未画出） (1)下列实验步骤中必要的是________。（选填选项前的字母） A．测量球1静止释放的高度h B．测量抛出点距地面的高度H C．检验斜槽末端是否水平 D．利用重锤线确定O点的位置 (2)a、完成上述实验，图2中平均落地点的位置可能正确的是________。 b、在误差允许范围内，若关系式________成立，说明两球碰撞前后动量守恒。 (3)某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞，只需要验证满足______（需填写OP、OM、ON的关系）条件，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。 【答案】(1)CD (2) C (3) 【详解】（1）AB．球1从斜槽上同一位置S由静止释放，到达斜槽末端速度相同；小球离开斜槽后做平抛运动，下落高度相同，运动时间相同，速度​，动量守恒式中可约去，用代替，因此不需要测量释放高度h和抛出点高度H，故AB错误； C．为了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C正确； D．必须用重锤线确定O点位置，故D正确。 故选CD。 （2）①[1] 设碰撞前入射球速度，碰撞后球1速度小于，射程小于OP；碰撞后球2速度大于碰撞后球1速度，射程大于OM，因此落地点顺序可能为MPN。 故选C。 ②[2]碰撞后入射球速度，被碰球速度，代入动量守恒定律有 可得验证的表达式应为 （3）若碰撞过程为弹性碰撞，还应满足 解得 8. 某同学利用如图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于O点，以切点O为坐标原点，水平向右为正方向建立一维坐标系，在足够远的地方放置了位移传感器，当小滑块A经过O点时，位移传感器开始工作。已知小滑块A（质量为，包含A上的传感器）和B（质量为，且）与接触面间的动摩擦因数相同。 ①先将小滑块A从圆弧轨道上某一点由静止释放，测出小滑块在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示，记录小滑块A停止的时刻为； ②然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上由静止释放，小滑块A与B碰撞（时间极短）后结合为一个整体，测出小滑块A、B整体在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示，记录小滑块A、B整体停止的时刻为。 (1)本实验中小滑块A从圆弧轨道上由静止释放的位置_____________（选填“需要”或“不需要”）相同。 (2)小滑块A、B发生碰撞后结合为一个整体，当满足表达式_____________（用和表示），则验证了小滑块A和B碰撞过程中动量守恒。 (3)撕掉胶布将小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上同一点由静止释放，若小滑块A与B发生弹性碰撞，此后小滑块A的图像应在图乙中_____________（选填“线上方”、“之间”或“线下方”），设碰后小滑块A停止的时刻为，当满足表达式_____________时，（用、、和表示），则验证了小滑块A和B发生弹性碰撞。 【答案】(1)需要 (2) (3) b线下方 【详解】（1）本实验中为了使得小滑块A到达O点时的速度相同，则小滑块A从圆弧轨道上由静止释放的位置需要相同。 （2）滑块在水平面上滑动时，由， 可得 可知碰前A的速度v0与碰后AB的共同速度v之比为 若动量守恒则满足 可得 （3）[1][2]取水平向右为正方向，根据小滑块A与B发生完全弹性碰撞，可知m1v0=m1v1+m2v2， 解得 为了保证小滑块A不反弹，则v1＞0，可知m1＞m2 可知 然后A滑块做减速运动的加速度仍为a=μg，根据，可知此后小滑块A的图像应在图乙中线下方； 设碰后小滑块A停止的时刻为，则 则 当满足表达式时，则验证了小滑块A和B发生弹性碰撞。 9. 某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的挡板边缘，调节挡板为竖直状态；然后从斜槽上某一位置释放匀质小球A，撞到挡板上的白纸留下压痕P；将挡板向右水平平移适当距离，让小球A从同一位置由静止释放，落到挡板上的白纸留下压痕；保持挡板位置不变，将半径相同的小球B放在斜槽轨道末端，让小球A从同一位置由静止释放，与小球B碰撞后先后撞在挡板上的白纸留下压痕，如图乙所示。重力加速度大小为g。 (1)关于本实验，下列说法正确的有______。 A．选择体积大、密度小的小球 B．斜槽必须光滑 C．小球A质量应大于小球B质量 (2)测量数据时，可将抛出点O定为坐标原点，建立直角坐标系。点O应为如图丙______位置（选填“a”“b”或“c”）。 (3)若通过改变挡板向右平移距离x，让小球A从同一位置由静止释放，测出挡板上的压痕与P点距离h；重复多次实验，作出图线，求得图线斜率为k，则可求出其平抛运动的初速度______（用斜率k和重力加速度g表示）。 (4)测量小球A和小球B的质量为、，各压痕中心点与P点的距离、、分别为、、。当满足关系式______时，则可验证两球碰撞过程中动量守恒（要求用本小问测出物理量的字母表示）。 【答案】(1)C (2)a (3) (4) 【详解】（1）A．为减小空气阻力影响，应选择体积小、密度大的小球，故A错误； B．为了保持每次碰撞前小球A的速度相同，小球A每次必须从斜槽上同一高度由静止释放，但斜槽不需要光滑，故B错误； C．为了保证碰撞后入射小球A不反弹，必须保证小球A的质量大于小球B的质量，故C正确。 故选 C。 （2）测量数据时为避免小球半径的影响，抛出点O应位于抛出时小球质心处，应为如图丙a位置 （3）小球A离开轨道后做平抛运动，设从抛出到撞击到挡板时间为 则小球A在水平和竖直运动距离分别为， 联立可得 则图线斜率 可得 （4）根据平抛运动规律， 可得初速为 若两球碰撞过程中动量守恒，则有 代入数据化简可得 10. 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。0 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。 重难·创新演练 设题创新:结合常规模型 11. （2026·河南·三模）某实验小组利用半径相同的小球和小球的碰撞验证动量守恒定律。实验装置如图1所示，光滑水平桌面边缘放置小球，将球用细线悬挂在水平桌面上方，自然下垂时球与球恰好接触，且球心位于同一水平线上。在水平地面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置，已知当地重力加速度为。实验的主要步骤如下： ①用刻度尺测得细线悬挂点到球上端的距离，用游标卡尺测量、球的直径，其示数均如图2所示，用天平测得、球的质量分别为、。 ②将球向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放，与球碰撞后向左摆，测得球摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，球B落在水平地面上的点，用刻度尺测出桌面的高度和的距离。 回答下列问题： (1)游标卡尺测出的小球直径为__________。 (2)两小球的质量关系需要满足__________（填“>”或“<”）。 (3)球与球碰前，系统动量大小为__________，球与球碰后，系统动量大小为__________，在误差范围内，若，则系统动量守恒。（均用题中字母表示） 【答案】(1)20.6 (2)＜ (3) 【详解】（1）主尺读数为，10分度游标卡尺精度为，游标对齐第6格，故读数为 （2）实验要求球与球发生正碰，且球碰后反弹向左摆。 由碰撞前后动量守恒、机械能守恒有， 解得， 反弹向左摆，则，故 （3）[1]细线悬挂点到球上端的距离为，小球半径为，故球心到悬点的距离为，即为有效摆长。 取向右为正方向，球从夹角处由静止释放，由机械能守恒 解得 碰前系统动量大小，即球的动量 [2]球碰后向左摆到夹角，同样由机械能守恒 解得 球做平抛运动，下落高度，水平位移，有， 解得 12. （2026·河北邯郸·三模）某物理学习小组计划利用如下图所示装置验证动量守恒定律。倾角为的斜面顶端静置一质量为的小球B；另一质量为的小球A，通过细绳与传感器相连，细绳连入长度为，实验前，调整两球球心等高并刚好接触。 实验方案：将小球A向左拉起一定角度由静止释放，在最低点与小球B发生正碰后反弹，小球B将做平抛运动。记录小球B落在斜面上的点，测量小球B起始点到的长度为，并记录拉力传感器在A球碰撞前后的示数、，重力加速度为。 (1)现有体积相同的4个小球，其中两个为同种玻璃球，另外两个为同种钢球，为达到实验目的，关于A、B两球的选择，正确的是（     ） A．A为玻璃球，B为钢球 B．A为钢球，B为玻璃球 C．A、B都为玻璃球或者都为钢球均可 (2)由理论可得，A球第一次到达最低点时的速度大小____________（用题中所给的字母表示），同样可求A球反弹后的速度大小。 (3)根据测得的物理量和已知的物理量，得出验证动量守恒的表达式为____________（用、、、、、表示）。 (4)在后续实验中，该小组测得，，用毫米刻度尺测得实验时的与，并计算出碰撞前后小球A、B的动量改变量绝对值为、，后根据表达式计算出相对误差。下表是该小组7次实验的结果。 次数 1 0.21 0.12 14.50 8.50 0.018 0.013 41.9 2 0.18 0.12 14.50 8.12 0.017 0.013 36.5 3 0.09 0.06 14.15 5.73 0.0079 0.011 24.5 4 0.15 0.09 14.50 8.30 0.014 0.013 11.2 5 0.12 0.09 14.15 7.00 0.012 0.012 7.46 6 0.12 0.06 14.15 4.70 0.0097 0.0095 1.94 7 0.12 0.06 14.15 5.40 0.0097 0.010 4.89 分析该实验结果相对误差变化较大的原因是_______________________________________________。 【答案】(1)A (2) (3) (4)实验难以保证A球和B球发生正碰 【详解】（1）由题意A球要反弹，故A的质量小于B的质量，A为玻璃球B为钢球。 故选A。 （2）A球碰撞前瞬间，牛顿第二定律得 得 （3）B碰撞后由平抛运动知识得  ， 得 若A和B碰撞过程中动量守恒，有 整理有 （4）相对误差的变化比较大，说明该实验存在较大偶然性和不可控性，这主要是实验中难以保证A球和B球的球心等高并发生正碰，进而导致小球B有时做平抛运动，也有可能做斜向上或者斜向下的抛体运动，也有可能导致AB两球碰撞后不共面，对后续测量产生较大影响，所以相对误差变化比较大。 13. （2026·北京顺义·二模）(1)如图1所示，用螺旋测微器测量一圆柱体的直径__________mm。 (2)用如图2所示的装置“验证动量守恒定律”，水平气垫导轨上放置着带有遮光条的滑块P、Q，两滑块用细线相连，中间有一压缩的轻弹簧。烧断细线，两个滑块由静止开始运动，测得P、Q的质量分别为和，遮光条的宽度为，P、Q通过光电门的时间分别为、。在误差允许范围内，若关系式_______（用、、、、表示）成立，即可验证烧断细线前后两滑块与弹簧组成的系统动量守恒。 【答案】(1)6.859/6.860/6.861 (2) 【详解】（1）用螺旋测微器测量一圆柱体的直径6.5mm+0.01mm×36.0=6.860mm （2）若系统动量守恒，则满足 其中 联立解得 14. （2026·河北沧州·二模）某学习小组使用气垫导轨验证动量守恒定律。实验器材：气垫导轨，滑块A、B（均装有遮光条），配重块，弹簧，细线，光电门，数字计时器，螺旋测微器，天平等。实验装置如图丙所示。实验步骤如下： ①用螺旋测微器测量滑块上遮光条的宽度，某次测量结果如图丁所示，则该遮光条宽度d= __________mm。 ②用天平测量滑块A（含遮光条）的质量为M、滑块B（含遮光条）的质量为m，每块配重块的质量均为。 ③按图丙连接好实验装置；接通气泵，调整气垫导轨水平。 ④实验初始时两滑块均静止，烧断细线后，滑块A、B被弹簧弹开后分别向左、右运动，记录A、B两滑块的遮光条的挡光时间分别为、，若滑块A、B上遮光条的宽度分别为、，则滑块A向左通过光电门时的速度大小为__________（用题目中所给的字母表示）。 ⑤在滑块B上逐渐增加配重块，多次实验，分别记录时间、，以为纵轴，以配重块个数n为横轴，作出的下列图像可能正确的是__________。 A、B、C、 【答案】 6.360 A 【详解】[1]螺旋测微器的读数为固定刻度读数与可动刻度读数之和，所以d＝6.0mm+36.0×0.01mm＝6.360mm； [2]滑块A通过光电门的速度 [3]根据动量守恒，有 整理得 结合数学知识可知 A图像符合题意。 故选A。 15. （2026·湖南长沙·二模）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，b测量滑块B与它的距离。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为和； 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，如下表所示，绘制、随时间变化的图像 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 10 30 50 67 81 95 110 102 94 80 60 40 回答以下问题： (1)为判断气垫导轨是否已调节水平，正确的操作是________________________________________________________________________________。 (2)请根据表格中的数据在丙图中绘制随时间变化的图像。 (3)滑块A碰撞前的速度大小__________（保留2位有效数字）。 (4)通过分析，得出质量为的滑块是__________（填“A”或“B”）。 (5)通过分析，该碰撞为__________（填“弹性”或“非弹性”）碰撞。 【答案】(1)接通气源，将滑块轻放于导轨上，轻推滑块，观察其是否做匀速运动，是，则导轨已调节水平。 或接通气源，将一滑块静止放在导轨上，若滑块保持静止不动，则导轨已调节水平。 (2) (3)0.50 (4)A (5)非弹性 【详解】（1）见答案 （2）将表格中坐标点描入坐标纸，用光滑曲线连接，近似为直线，近似为另一条直线，斜率改变点为碰撞发生时段。 （3）根据图像斜率绝对值表示速度大小可知，碰前在内匀速运动， （4）两滑块均向右运动，由图乙、图丙，碰前A速度，B速度 碰后A速度，B速度 碰撞过程中动量守恒 代入数据解得 所以 （5）碰前总动能 碰后总动能 动能减小，故为非弹性碰撞。 真题·实战演练 高频考点：动量守恒定律实验探究 16. （2026·广东·高考真题）某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验，图1（a）为装置示意图。 （1）实验原理。 某种薄膜受到小球冲击时会发光，通过测量发光光谱的相对光强峰值，可得最大冲击力，结合动量定理可估测薄膜压缩时间。 （2）实验操作及数据处理。 ①称量小球质量，记录质量。 ②断开电磁铁电源，使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。 ③图1（b）为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离和，可得为_________，为6.66 cm。相邻两个位置的时间间隔为，则小球在位置处的速度__________（用、和表示）；与薄膜接触前瞬间，小球在位置处的速度__________（用、和表示）。 ④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的为。图2为已知的关系图像，可读得为__________N。 ⑤，，由动量定理可估测薄膜压缩时间，将数据代入可得_______s（结果保留3位有效数字）。 【答案】 6.26 100 【详解】[1]毫米刻度尺的分度值为1mm，需要估读到下一位，根据题图可得 [2]根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得 [3]根据速度时间关系有 又 联立可得 [4]根据题图可得为时，为100N； [5]，，由动量定理可估测薄膜压缩时间 结合 将数据代入可得 17. （2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。 (1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数_________mm。 (2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。 ①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。 ②轨道调节。 调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的_________。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。 ③碰撞测试 先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2_________t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。 ④吸能材料性能测试。 将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为_________（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1)8.260/8.261/8.259 (2) 时间相等 = 0.56 【详解】（1）根据题意，由图可知，小球的直径为 （2）②[1]若已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力，小车将在轨道甲上做匀速直线运动，通过两个光电门的速度相等，即通过光电门A和B的时间相等。 ③[2]若两个小车发生弹性碰撞，由于两个小车的质量相等，则碰撞后两个小车的速度互换，即碰撞后小车1的速度等于碰撞前小车2的速度，则有t2 = t1 ④[3]根据题意可知，碰撞前小车2的速度为 碰撞后，小车1和小车2的速度分别为， 则碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为 18. （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B。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题22 实验：验证动量守恒定律（专项训练） 目录 模拟·基础演练 1 ⏳题型01 教材原型实验 1 ⏳题型02 创新拓展实验 5 重难·创新演练 9 真题·实战演练 13 模拟·基础演练 考查重点：动量守恒定律实验探究 ⏳题型01 教材原型实验 1. （2026·浙江杭州·二模）利用如图所示装置完成“验证动量守恒定律”的实验。在槽轨右下方的水平木板上铺有白纸，白纸上面铺放着复写纸，半径相等的小球1和小球2质量分别为，。先不放小球2，将小球1从斜槽上处由静止释放，点为其在水平木板上的落点。再将小球2静置于斜槽轨道末端，重复上述操作，小球1和小球2碰撞后分别落在水平木板上的，点，记下轨道末端的铅垂线在木板上所指位置。 (1)以下不必要的步骤是___________ A．测量两个小球的质量和 B．测量位置到水平桌面的高度 C．测量斜槽末端到水平木板的高度 D．用画圆法分别找出两个小球碰后平均落点的位置、 (2)测出O点到、、三点的距离分别为、、，结合（1）中测得的数据，若满足关系式________，则可验证动量守恒定律。 (3)换用不同材质的小球，记录下小球的落点位置，下面四幅图中，可能正确的是___________ A．B． C．D． 2. （2025·浙江·模拟预测）某同学在“研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒”实验中，实验装置如图1所示。调平气垫导轨，利用数字计时器和光电门测量滑块碰撞前后的速度。 (1)为使滑块甲、乙在碰撞中总动能损失较大，碰撞端应选择______。 A． B． C． (2)用螺旋测微器测量滑块甲所配遮光条的宽度，读数为5.000mm，测量滑块乙所配遮光条的宽度，如图2所示，读数为______mm。 (3)在研究两滑块碰撞后分开的实验中，测得滑块甲（含遮光条）的质量为268.5g，滑块乙（含遮光条）的质量为175.5g。现接通电源，将滑块甲向右弹出与静止的滑块乙发生碰撞，光电计时器获得三组挡光时间，分别为7.44ms、8.95ms、42.80ms。碰撞前滑块甲对应的挡光时间为______ms，动量是______（保留三位有效数字）。 (4)上述实验结束后，该同学将滑块乙取走，其余部分均保留，如图3所示。调节调平螺丝，使得支脚2比支脚1高出少许，轨道倾角已经测出。以滑块甲及遮光条为研究对象，仅用这套装置______（选填“能”或“不能”）完成“验证机械能守恒定律”实验。 3. （2025·浙江湖州·模拟预测）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1从斜槽上某一固定位置Q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P点。再把质量为的小球2放在水平轨道末端，让小球1仍从位置Q由静止释放，两小球碰撞后从轨道末端水平抛出，小球2落到位于水平地面的N点，小球1落到位于水平地面的M点。 (1)该小组用游标卡尺测小球直径如图乙所示，则小球直径d为______mm； (2)本实验中，小球1的质量为，半径为，小球2的质量为，半径为，则两小球的质量和半径关系需满足（　　） A．， B．， C．， D．， (3)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、、。 ①则动量守恒的表达式可表示为______ A．    B． C．    D． ②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．    B． C．    D． 4. （2025·浙江宁波·模拟预测）如图为“验证碰撞过程中的动量守恒”的实验装置示意图，入射球与靶球直径相同，测得质量分别为m1、m2。图中P点是未放靶球时入射球的落点，放置靶球后，两球落点分别为M、N，M、P、N三个落点的位置距O点的长度分别为OM、OP、ON。 (1)下列说法中符合本实验要求的是（　　） A．下滑倾斜轨道允许有摩擦 B．需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺 C．本实验需要测量小球做平抛运动的高度 D．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 (2)若两球发生弹性碰撞，则OP、OM、ON三者之间满足关系式________（用OP、OM、ON表示）。 5. （2025·浙江金华·一模）实验题：在“验证动量守恒定律”实验中，某同学通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图所示。 (1)实验室有如下A、B、C三个小球，从中选择两个球来完成本实验，其中入射小球应该选取（     ）（填字母代号）； A． B． C． (2)关于本实验，下列说法正确的是（     ）（多选）； A．斜槽末端保持水平且不用光滑 B．被碰小球可以放在斜槽末端的任意位置 C．入射小球的释放位置应尽可能靠近被碰球 D．同组实验中，入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置静止释放 (3)小球释放后落在复写纸上会在白纸上留下印迹。多次实验，白纸上留下了多个印迹，如果用画圆法确定小球的落点P，其目的是减小________。（选填“系统误差”或“偶然误差”） (4)该同学按上述方法在实验中记录了小球落点的平均位置，发现M和N偏离了方向，即点不共线，如下图所示。若要验证两小球碰撞前后在方向上是否动量守恒，则下列操作正确的是（     ） A． B． C． D． ⏳题型02 创新拓展实验 6. 某实验小组设计了一个验证动量定理的实验，实验装置如图（a）所示。 实验操作如下： ①打开气源，在气垫导轨上固定两个光电门1和2，并将气垫导轨调至水平； ②在光电门1右侧放置一安装有遮光条和力传感器的滑块A与另一滑块B，二者用细线相连，初始时细线处于松弛状态，当滑块A运动至两光电门之间某位置时，细线才被拉直； ③给滑块A施加一水平向左的瞬时冲量，记录滑块A通过两光电门时遮光条的遮光时间，分别为、； ④用力传感器记录细线中拉力随时间的变化，并通过计算机拟合出拉力F随时间t变化的图像，如图（b）所示。 (1)用游标卡尺测出滑块A上遮光条的宽度d如图（c）所示，则d=_______mm。 (2)已知滑块A（含遮光条与力传感器）的质量为m，若关系式__________________________（用m、、、t1、t2、F1、F2、d表示）成立，则动量定理得到验证；若要验证动量守恒定律，则还需要测出的物理量是_________。 (3)经分析数据发现，系统总动量存在一定损失，其原因可能是__________________________。（写出一条即可） 7. 用如图1所示的装置进行实验，让两个小球在斜槽末端对心碰撞可以验证动量守恒定律。图1中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使球1多次从斜槽上位置S由静止释放，确定其平均落地点，记为P。然后，把半径相同的球2置于水平轨道的末端，再将球1从位置S由静止释放，与球2相碰，重复多次，分别确定碰后球1和球2的平均落地点，记为M和N，分别测出O点到平均落地点的距离OM、OP、ON。测得球1的质量为m1，球2的质量为m2，已知。（P、M、N在图中未画出） (1)下列实验步骤中必要的是________。（选填选项前的字母） A．测量球1静止释放的高度h B．测量抛出点距地面的高度H C．检验斜槽末端是否水平 D．利用重锤线确定O点的位置 (2)a、完成上述实验，图2中平均落地点的位置可能正确的是________。 b、在误差允许范围内，若关系式________成立，说明两球碰撞前后动量守恒。 (3)某同学进一步研究两球是否发生弹性碰撞，只需要验证满足______（需填写OP、OM、ON的关系）条件，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。 8. 某同学利用如图甲所示的实验装置验证碰撞过程中的动量守恒。竖直平面内的一段固定的圆弧轨道下端与水平桌面相切于O点，以切点O为坐标原点，水平向右为正方向建立一维坐标系，在足够远的地方放置了位移传感器，当小滑块A经过O点时，位移传感器开始工作。已知小滑块A（质量为，包含A上的传感器）和B（质量为，且）与接触面间的动摩擦因数相同。 ①先将小滑块A从圆弧轨道上某一点由静止释放，测出小滑块在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示，记录小滑块A停止的时刻为； ②然后将左侧贴有双面胶（不计双面胶的质量）的小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上由静止释放，小滑块A与B碰撞（时间极短）后结合为一个整体，测出小滑块A、B整体在水平桌面上滑行的图像如图乙中的图线所示，记录小滑块A、B整体停止的时刻为。 (1)本实验中小滑块A从圆弧轨道上由静止释放的位置_____________（选填“需要”或“不需要”）相同。 (2)小滑块A、B发生碰撞后结合为一个整体，当满足表达式_____________（用和表示），则验证了小滑块A和B碰撞过程中动量守恒。 (3)撕掉胶布将小滑块B放在圆弧轨道的最低点O处，再将小滑块A从圆弧轨道上同一点由静止释放，若小滑块A与B发生弹性碰撞，此后小滑块A的图像应在图乙中_____________（选填“线上方”、“之间”或“线下方”），设碰后小滑块A停止的时刻为，当满足表达式_____________时，（用、、和表示），则验证了小滑块A和B发生弹性碰撞。 9. 某实验小组利用图甲所示装置验证动量守恒定律。先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的挡板边缘，调节挡板为竖直状态；然后从斜槽上某一位置释放匀质小球A，撞到挡板上的白纸留下压痕P；将挡板向右水平平移适当距离，让小球A从同一位置由静止释放，落到挡板上的白纸留下压痕；保持挡板位置不变，将半径相同的小球B放在斜槽轨道末端，让小球A从同一位置由静止释放，与小球B碰撞后先后撞在挡板上的白纸留下压痕，如图乙所示。重力加速度大小为g。 (1)关于本实验，下列说法正确的有______。 A．选择体积大、密度小的小球 B．斜槽必须光滑 C．小球A质量应大于小球B质量 (2)测量数据时，可将抛出点O定为坐标原点，建立直角坐标系。点O应为如图丙______位置（选填“a”“b”或“c”）。 (3)若通过改变挡板向右平移距离x，让小球A从同一位置由静止释放，测出挡板上的压痕与P点距离h；重复多次实验，作出图线，求得图线斜率为k，则可求出其平抛运动的初速度______（用斜率k和重力加速度g表示）。 (4)测量小球A和小球B的质量为、，各压痕中心点与P点的距离、、分别为、、。当满足关系式______时，则可验证两球碰撞过程中动量守恒（要求用本小问测出物理量的字母表示）。 10. 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。0 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． 重难·创新演练 设题创新:结合常规模型 11. （2026·河南·三模）某实验小组利用半径相同的小球和小球的碰撞验证动量守恒定律。实验装置如图1所示，光滑水平桌面边缘放置小球，将球用细线悬挂在水平桌面上方，自然下垂时球与球恰好接触，且球心位于同一水平线上。在水平地面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置，已知当地重力加速度为。实验的主要步骤如下： ①用刻度尺测得细线悬挂点到球上端的距离，用游标卡尺测量、球的直径，其示数均如图2所示，用天平测得、球的质量分别为、。 ②将球向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时由静止释放，与球碰撞后向左摆，测得球摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为，球B落在水平地面上的点，用刻度尺测出桌面的高度和的距离。 回答下列问题： (1)游标卡尺测出的小球直径为__________。 (2)两小球的质量关系需要满足__________（填“>”或“<”）。 (3)球与球碰前，系统动量大小为__________，球与球碰后，系统动量大小为__________，在误差范围内，若，则系统动量守恒。（均用题中字母表示） 12. （2026·河北邯郸·三模）某物理学习小组计划利用如下图所示装置验证动量守恒定律。倾角为的斜面顶端静置一质量为的小球B；另一质量为的小球A，通过细绳与传感器相连，细绳连入长度为，实验前，调整两球球心等高并刚好接触。 实验方案：将小球A向左拉起一定角度由静止释放，在最低点与小球B发生正碰后反弹，小球B将做平抛运动。记录小球B落在斜面上的点，测量小球B起始点到的长度为，并记录拉力传感器在A球碰撞前后的示数、，重力加速度为。 (1)现有体积相同的4个小球，其中两个为同种玻璃球，另外两个为同种钢球，为达到实验目的，关于A、B两球的选择，正确的是（     ） A．A为玻璃球，B为钢球 B．A为钢球，B为玻璃球 C．A、B都为玻璃球或者都为钢球均可 (2)由理论可得，A球第一次到达最低点时的速度大小____________（用题中所给的字母表示），同样可求A球反弹后的速度大小。 (3)根据测得的物理量和已知的物理量，得出验证动量守恒的表达式为____________（用、、、、、表示）。 (4)在后续实验中，该小组测得，，用毫米刻度尺测得实验时的与，并计算出碰撞前后小球A、B的动量改变量绝对值为、，后根据表达式计算出相对误差。下表是该小组7次实验的结果。 次数 1 0.21 0.12 14.50 8.50 0.018 0.013 41.9 2 0.18 0.12 14.50 8.12 0.017 0.013 36.5 3 0.09 0.06 14.15 5.73 0.0079 0.011 24.5 4 0.15 0.09 14.50 8.30 0.014 0.013 11.2 5 0.12 0.09 14.15 7.00 0.012 0.012 7.46 6 0.12 0.06 14.15 4.70 0.0097 0.0095 1.94 7 0.12 0.06 14.15 5.40 0.0097 0.010 4.89 分析该实验结果相对误差变化较大的原因是_______________________________________________。 13. （2026·北京顺义·二模）(1)如图1所示，用螺旋测微器测量一圆柱体的直径__________mm。 (2)用如图2所示的装置“验证动量守恒定律”，水平气垫导轨上放置着带有遮光条的滑块P、Q，两滑块用细线相连，中间有一压缩的轻弹簧。烧断细线，两个滑块由静止开始运动，测得P、Q的质量分别为和，遮光条的宽度为，P、Q通过光电门的时间分别为、。在误差允许范围内，若关系式_______（用、、、、表示）成立，即可验证烧断细线前后两滑块与弹簧组成的系统动量守恒。 14. （2026·河北沧州·二模）某学习小组使用气垫导轨验证动量守恒定律。实验器材：气垫导轨，滑块A、B（均装有遮光条），配重块，弹簧，细线，光电门，数字计时器，螺旋测微器，天平等。实验装置如图丙所示。实验步骤如下： ①用螺旋测微器测量滑块上遮光条的宽度，某次测量结果如图丁所示，则该遮光条宽度d= __________mm。 ②用天平测量滑块A（含遮光条）的质量为M、滑块B（含遮光条）的质量为m，每块配重块的质量均为。 ③按图丙连接好实验装置；接通气泵，调整气垫导轨水平。 ④实验初始时两滑块均静止，烧断细线后，滑块A、B被弹簧弹开后分别向左、右运动，记录A、B两滑块的遮光条的挡光时间分别为、，若滑块A、B上遮光条的宽度分别为、，则滑块A向左通过光电门时的速度大小为__________（用题目中所给的字母表示）。 ⑤在滑块B上逐渐增加配重块，多次实验，分别记录时间、，以为纵轴，以配重块个数n为横轴，作出的下列图像可能正确的是__________。 A、B、C、 15. （2026·湖南长沙·二模）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，b测量滑块B与它的距离。部分实验步骤如下： ①测量两个滑块的质量，分别为和； 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，如下表所示，绘制、随时间变化的图像 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 10 30 50 67 81 95 110 102 94 80 60 40 回答以下问题： (1)为判断气垫导轨是否已调节水平，正确的操作是________________________________________________________________________________。 (2)请根据表格中的数据在丙图中绘制随时间变化的图像。 (3)滑块A碰撞前的速度大小__________（保留2位有效数字）。 (4)通过分析，得出质量为的滑块是__________（填“A”或“B”）。 (5)通过分析，该碰撞为__________（填“弹性”或“非弹性”）碰撞。 真题·实战演练 高频考点：动量守恒定律实验探究 16. （2026·广东·高考真题）某科技小组设计了测量薄膜压缩时间的实验，图1（a）为装置示意图。 （1）实验原理。 某种薄膜受到小球冲击时会发光，通过测量发光光谱的相对光强峰值，可得最大冲击力，结合动量定理可估测薄膜压缩时间。 （2）实验操作及数据处理。 ①称量小球质量，记录质量。 ②断开电磁铁电源，使小球从薄膜正上方自由下落。拍摄小球下落过程的视频。 ③图1（b）为利用视频处理软件得到的小球接触薄膜瞬间前连续3个时刻的位置图。分别测量图中的距离和，可得为_________，为6.66 cm。相邻两个位置的时间间隔为，则小球在位置处的速度__________（用、和表示）；与薄膜接触前瞬间，小球在位置处的速度__________（用、和表示）。 ④用光谱仪测得薄膜受到冲击时发光光谱的为。图2为已知的关系图像，可读得为__________N。 ⑤，，由动量定理可估测薄膜压缩时间，将数据代入可得_______s（结果保留3位有效数字）。 17. （2025·广东·高考真题）请完成下列实验操作和计算。 (1)在“长度的测量及其测量工具的选用”实验中，用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图所示，读数_________mm。 (2)实验小组利用小车碰撞实验测量吸能材料的性能，装置如图所示，图中轨道由轨道甲和乙平滑拼接而成，且轨道乙倾角较大。 ①选取相同的两辆小车，分别安装宽度为1.00 cm的遮光条。 ②轨道调节。 调节螺母使轨道甲、乙连接处适当升高。将小车在轨道乙上释放，若测得小车通过光电门A和B的_________。证明已平衡小车在轨道甲上所受摩擦力及其他阻力。 ③碰撞测试 先将小车1静置于光电门A和B中间，再将小车2在M点由静止释放，测得小车2通过光电门A的时间为t2，碰撞后小车1通过光电门B的时间为t1。若t2_________t1，可将两小车的碰撞视为弹性碰撞。 ④吸能材料性能测试。 将吸能材料紧贴于小车2的前端。重复步骤③。测得小车2通过光电门A的时间为10.00 ms，两车碰撞后，依次测得小车1和2通过光电门B的时间分别为15.00 ms、30.00 ms，不计吸能材料的质量，计算可得碰撞后两小车总动能与碰撞前小车2动能的比值为_________（结果保留2位有效数字）。 18. （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”）。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $