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2022年高考物理總復(fù)習(xí) 實驗十六 驗證動量守恒定律課堂檢測

上傳人:xt****7 文檔編號:105845913 上傳時間:2022-06-12 格式:DOC 頁數(shù):4 大小:116.02KB
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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí) 實驗十六 驗證動量守恒定律課堂檢測 1.[多選]在利用懸線懸掛等大小球進(jìn)行驗證動量守恒定律的實驗中,下列說法正確的是(  ) A.懸掛兩球的細(xì)繩長度要適當(dāng),且等長 B.由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計算小球碰前的速度 C.兩小球必須都是剛性球,且質(zhì)量相同 D.兩小球碰后可以粘合在一起共同運(yùn)動 解析:兩繩等長能保證兩球正碰,以減小實驗誤差,A正確;由于計算碰撞前速度時用到了mgh=mv2-0,即初速度為0,B正確;本實驗中對小球的彈性性能無要求,C錯誤;兩球正碰后,有各種運(yùn)動情況,所以D正確. 答案:ABD 2. 某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接,

2、中間夾一被壓縮了的輕質(zhì)彈簧,如圖所示,將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上,燒斷細(xì)線,觀察物體的運(yùn)動情況,進(jìn)行必要的測量,驗證物體間相互作用時動量守恒. (1)該同學(xué)還必需有的器材是______________________ __________________________________________________. (2)需要直接測量的數(shù)據(jù)是_____________________ ____________________________________________________________________________________________________

3、___________________. (3)用所得的數(shù)據(jù)驗證動量守恒的關(guān)系式是________. 解析:這個實驗的思路是通過測平拋運(yùn)動的水平位移來代替它們作用完畢時的速度. (1)要驗證動量守恒,即驗證兩木塊分開時動量守恒,即m1v1=m2v2,因兩木塊做平拋運(yùn)動的時間相同,又x1=v1,x2=v2,所以m1v1=m2v2,即m1x1=m2x2,根據(jù)公式可知,還必需知木塊質(zhì)量及平拋水平位移,故還必需有的器材為刻度尺、天平. (2)由(1)知需測兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離x1、x2. (3)由(1)知應(yīng)滿足的關(guān)系式為m1x1=m2x2. 答案:

4、(1)刻度尺、天平 (2)兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離x1、x2 (3)m1x1=m2x2 3.如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖. (1)若入射小球質(zhì)量為m1,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為m2,半徑為r2,則(  ) A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1m2,r1=r2 D.m1

5、被碰小球的質(zhì)量為m2,P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置,則關(guān)系式(用m1、m2及圖中字母表示)____________成立,即表示碰撞中動量守恒. 解析:(1)兩小球要選等大的,且入射小球的質(zhì)量應(yīng)大些,故選C. (2)該實驗必需測出兩球平拋的水平位移和質(zhì)量,故必須用到直尺和天平,因兩球平拋起點(diǎn)相同,不用測小球直徑,故用不到B. (3)因平拋落地時間相同,可用水平位移代替速度,故關(guān)系式為m1·=m1·+m2·. 答案:(1)C (2)AC (3)m1·=m1·+m2· 4.某同學(xué)設(shè)計了一個用電磁打點(diǎn)計時器驗證動量守恒定律的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速直線運(yùn)動,然后

6、與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動.他設(shè)計的裝置如下圖甲所示.在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50 Hz,長木板下墊著薄小木片以平衡摩擦力. (1)若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示,并測得各計數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上).A為運(yùn)動的起點(diǎn),則應(yīng)選________段來計算A碰前的速度,應(yīng)選________段來計算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”). (2)已測得小車A的質(zhì)量m1=0.4 kg,小車B的質(zhì)量為m2=0.2 kg,則碰前兩小車的總動量為________kg·m/s,碰后兩小車的總動量為________kg·m/s

7、. 解析:(1)從分析紙帶上打點(diǎn)的情況看,BC段既表示小車做勻速運(yùn)動,又表示小車有較大速度,因此BC段能較準(zhǔn)確地描述小車A在碰撞前的運(yùn)動情況,應(yīng)選用BC段計算小車A碰前的速度.從CD段打點(diǎn)的情況看,小車的運(yùn)動情況還沒穩(wěn)定,而在DE段內(nèi)小車運(yùn)動穩(wěn)定,故應(yīng)選用DE段計算A和B碰后的共同速度. (2)小車A在碰撞前速度 v0== m/s=1.050 m/s 小車A在碰撞前動量 p0=mAv0=0.4×1.050 kg·m/s=0.420 kg·m/s 碰撞后A、B的共同速度 v== m/s=0.695 m/s 碰撞后A、B的總動量 p=(mA+mB)v=(0.2+0.4)×0.69

8、5 kg·m/s =0.417 kg·m/s 答案:(1)BC DE (2)0.420 0.417 5.為了驗證碰撞中的動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞,某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不相等的小球,按下述步驟做了如下實驗: ①用天平測出兩個小球的質(zhì)量(分別為m1和m2,且m1>m2); ②按照如上圖所示,安裝好實驗裝置.將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端處的切線水平.將一斜面BC連接在斜槽末端; ③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置; ④將小球m2放在斜槽末端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂部A處滾下,使它們發(fā)生碰撞后,記下小

9、球m1和m2在斜面上的落點(diǎn)位置; ⑤用毫米刻度尺量出各個落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離.圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的三個落點(diǎn)位置,到B點(diǎn)的距離分別為LD、LE、LF. 根據(jù)該同學(xué)的實驗,回答下列問題: (1)小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點(diǎn)是圖中的________點(diǎn),m2的落點(diǎn)是圖中的________點(diǎn). (2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式________,則說明碰撞中動量守恒. (3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關(guān)系式________,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞. 解析:由平拋運(yùn)動的知識可知,設(shè)斜面BC的傾角為θ,小球從斜面頂端平拋落到斜面上,兩者距離為L,則Lcosθ=vt,Lsinθ=gt2可得v=Lcosθ=cosθ,由于θ、g都是恒量,所以v∝,v2∝L,所以動量守恒的表達(dá)式可以是m1=m1+m2 由能量守恒可得m1LE=m1LD+m2LF. 答案:(1)D F (2)m1=m1+m2 (3)m1LE=m1LD+m2LF或+=

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