第1章 第3节 科学验证:动量守恒定律-2026-2027学年高中物理选择性必修第一册课堂重点&课时训练合集(鲁科版)
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内容正文:
鲁科版·选择性必修第一册·第1章动量及其守恒定律
科学验证:动量守恒定律
课时重点&课堂同步
模块1
本小节知识重点梳理
序号
核心知识点
关键内容
实验目的
验证碰撞过程中系统动量守恒。
实验原理
测出碰撞前后两滑块(小球)的质量和速度,计算碰撞前后系统总动量,比较
2
是否相等。
3
动量表达式
p=mV,矢量,方向与速度方向相同。
动量守恒条件
系统不受外力或所受合外力为零。
实验器材
气垫导轨、光电门、滑块、天平、数字计时器(或斜槽、小球、刻度尺等)。
6
速度测量
光电门测遮光时间△t,遮光条宽度d,则V=
d
t°
7
质量测量
用天平测滑块(小球)质量。
8
碰撞类型
维碰撞:弹性碰撞、完全非弹性碰撞(碰后粘在一起)。
9
数据处理
比较m1Ⅵ+m22与m11+m2V2是否相等(注意正负号)。
10
误差来源
导轨不水平、摩擦未完全消除、光电门位置误差、遮光条宽度测量误差。
易错提醒
①核心公式:m11+m22=m11+m2V20
②矢量性:规定正方向后,与正方向同向取正值,反向取负值。
③动量是矢量,只有大小没有方向的说法是错误的。
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题3分,共30分)
1.在“验证动量守恒定律”实验中,下列物理量中不需要测量的是
A.滑块的质量B.滑块的速度C.滑块的加速度
D.遮光条的宽度
2.气垫导轨上两滑块碰撞前后总动量守恒,其根本原因是
A.滑块质量不变B.系统所受合外力为零
C.滑块速度不变D.导轨长度不变
3.用光电门测滑块速度,遮光条宽度为d,遮光时间为△t,则滑块速度大小为
Aa-aB告C是D
D.
t
4.动量是矢量,其方向
A.与质量方向相同B.与速度方向相同
C.与时间方向相同D.与位移方向相反
5.在验证动量守恒定律实验中,若规定向右为正方向,某滑块向左运动,则其动量为
A.正值B.负值C.零D.无法确定
6.两滑块在气垫导轨上发生完全非弹性碰撞,碰后粘在一起运动,则碰后系统总动量与碰前相比
A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小
7.实验中测得滑块1质量m1=0.2kg,碰前速度1=0.5m/S,滑块2静止,碰后两滑块粘在一起速度为
0.2m/s,则滑块2的质量为
A.0.1 kg B.0.2kg
C.0.3kg
D.0.4kg
8.下列关于实验操作的说法中,正确的是
A.实验前不需要调平气垫导轨
B.光电门应尽量靠近碰撞位置
C.遮光条宽度越宽测量越准确
D.多次测量取平均值可减小偶然误差
9.动量守恒定律的表达式m1+m22=m1M+m22中,各速度必须相对于
A.不同参考系B.同一参考系
C.地面和桌面各一个D.任意参考系均可
10.在气垫导轨实验中,滑块通过光电门时遮光时间为0.02s,遮光条宽度为1.0cm,则滑块速度为
A.0.2m/s
B.0.5m/s
c.2.0m/s
D.5.0m/s
二、多选题(每题4分,共16分,选对不全得2分,选错不得分)
11.在“验证动量守恒定律”实验中,下列哪些措施可以减小实验误差
A.使用气垫导轨减小摩擦力B.调节导轨水平C.增大遮光条宽度
D.多次测量取平均值
12.关于动量守恒定律,下列说法正确的是
A.系统不受外力时动量守恒
B.系统所受合外力为零时动量守恒
C.动量守恒只适用于碰撞过程
D.动量守恒定律是矢量式,需规定正方向
13.在验证动量守恒实验中,需要直接测量的物理量有
A.滑块的质量B.遮光条宽度C.遮光时间D.滑块的加速度
14.两小球在水平面上碰撞,碰前总动量为0.6kgm/s,碰后甲球动量为0.2kgm/s,方向与碰前总动量方向相
同,则碰后乙球动量可能为
A.0.4kgm/s,方向与碰前总动量方向相同
B.0.4kgm/S,方向与碰前总动量方向相反
C.0.8kgm/s,方向与碰前总动量方向相同
D.0.8kgm/s,方向与碰前总动量方向相反
三、判断题(每题2分,共10分)
15.动量是标量,只有大小没有方向。
16.在验证动量守恒定律实验中,必须测量滑块的质量。
17.气垫导轨实验中,滑块速度可以用V=
计算。
ò
18.若系统所受合外力不为零,则系统动量一定不守恒。
19.碰撞前后系统总动量相等,说明碰撞过程中动量守恒。
四、填空题(每题3分,共15分)
20.动量的定义式是p=
,单位是
21.在气垫导轨实验中,遮光条宽度d=2.0cm,遮光时间△t=0.04s,则滑块速度V=
m/so
22.动量守恒定律的表达式为
23.实验中规定向右为正方向,滑块甲碰前速度1=0.3/s向右,滑块乙碰前速度2=0.2m/s向左,则碰前
系统总动量p=m1×0.3+2×(_
24.验证动量守恒定律时,若碰前系统总动量为0.5kgm/s,碰后系统总动量为0.5kgm/s,则在实验误差允许
范围内,系统动量
五、实验题(共14分)
25.(6分)在“验证动量守恒定律”的实验中:
(1)实验目的是验证
(2)实验中需要测量的物理量有
(3)若碰前系统总动量为p1,碰后系统总动量为p2,在误差允许范围内,若
一,则动量守恒。
26.(8分)某同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如下:滑块A以速度1向右运动,与静止的滑块B碰撞
后粘在一起继续向右运动。已知m4=0.3kg,mg=0.2kg,碰前A的速度1=0.6m/S。
(1)碰前系统总动量大小为多少?
(2)若碰后两滑块共同速度为V,求V的大小。
(3)若实验测得碰后共同速度为0.35/s,分析产生误差的可能原因(写出一条即可)。
六、计算题(供15分)
27.(7分)在光滑水平面上,质量m1=0.4kg的小球以h=3/s的速度向右运动,与质量m2=0.2kg的
静止小球发生碰撞。碰后小球1的速度变为V=1/s,方向仍向右。求:
(1)碰前系统总动量;
(2)碰后小球2的速度2。
28.(8分)气垫导轨上,滑块甲质量m1=0.5kg,以1=0.4m/s向右运动;滑块乙质量m2=0.3kg,以
2=0.2m/s向左运动。两滑块碰撞后,甲的速度变为=0.1m/s向右。求:
(1)碰前系统总动量(规定向右为正方向);
(2)碰后乙的速度。
模块3参考答案
一、单选题
1.C
2.B
3.C
4.B
5.B
6.C
7.C
8.D
9.B
10.B
二、多选题
11.ABD
12.ABD
13.ABC
14.AC
三、判断题
15.×
16./
17.W
18.×
19.V
四、填空题
20.mv;kg.m/s
21.0.5
22.m1+m22=m1V1+m2V2
23.-0.2
24.守恒
五、实验题
25.
(1)碰撞过程中系统动量是否守恒
(2)滑块质量;滑块碰前速度;滑块碰后速度
(3)p1=p2(或m11+m2V2=m1V1+m22)
26.
(1)p=m4=0.3×0.6=0.18kgm/s
(2)由动量守恒:m4Ⅵ=(m4+mB)V
V=
m40.3×0.60.18
m4+mB0.3+0.2-0.5
=0.36m/s
(3)气垫导轨未完全调平(或存在空气阻力、遮光条宽度测量误差等)
六、计算题
27.
(1)规定向右为正方向。P前=m11+m22=0.4×3+0.2×0=1.2kgm/S,方向向右。
(2)由动量守恒定律:m11+m22=m1V+m2V2
1.2=0.4×1+0.2×,1.2=0.4+0.22
1.2-0.4_0.8=4m/5,方向向右。
V2=
0.2
0.2
28.
(1)规定向右为正方向。P前=m1+m22=0.5×0.4+0.3×(-0.2)=0.2-0.06=0.14kgm/S,方
向向右。
(2)由动量守恒定律:m11+m22=m1V+m22
0.14=0.5×0.1+0.3×2,0.14=0.05+0.32
5=0.140.05=0.09=0.3m/s,方向向右。
0.3
0.31
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