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2020年高考物理一輪復(fù)習(xí):26 實(shí)驗(yàn): 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

上傳人:xt****7 文檔編號(hào):13469923 上傳時(shí)間:2020-06-19 格式:DOC 頁數(shù):13 大小:324.50KB
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1、2020年高考物理一輪復(fù)習(xí):26 實(shí)驗(yàn): 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 姓名:________ 班級(jí):________ 成績:________ 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共12題;共53分) 1. (5分) (2017高二下微山期中) 根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成題目: (1) 在探究碰撞中的不變量時(shí),采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,儀器按要求安裝好后開始實(shí)驗(yàn),第一次不放被碰小球,第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分,在白紙上記錄重錘位置和各小球落點(diǎn)的平均位置依次為O、A、B、C,則下列說法中正確的是 A . 第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是B、A B . 第

2、一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是C、B C . 第二次入射小球和被碰小球落地時(shí)間相同 D . 第二次入射小球和被碰小球落地時(shí)間不相同 (2) 入射小球1與被碰小球2直徑相同,它們的質(zhì)量m1和m2的關(guān)系應(yīng)是m1________m2 (3) 安裝和調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置的要求是:斜槽末端切線①________;入射小球每次應(yīng)從②________釋放. (4) 設(shè)入射小球被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2,不放球m2,球m1 從槽上滾下,落到B,與O點(diǎn)距離記為OB;放上球m2,落點(diǎn)分別為A和C,與O點(diǎn)距離分別記為OA和OC,則驗(yàn)證兩球撞前后動(dòng)量守恒的表達(dá)式為________. 2. (9分)

3、某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,同時(shí)測量彈簧的彈性勢(shì)能,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,兩滑塊A、B上各固定一相同窄片。部分實(shí)驗(yàn)步驟如下: I.用螺旋測微器測量窄片的寬度d; II.將氣墊導(dǎo)軌調(diào)成水平; II.將A、B用細(xì)線綁住,在A.B間放入一個(gè)被壓縮的輕小彈簧; IV.燒斷細(xì)線,記錄A、B上的窄片分別通過光電門C、D的擋光時(shí)間t1、t2。 (1) 若測量窄片的寬度d時(shí),螺旋測微器的示數(shù)如圖乙所示,則d=________mm。 (2) 實(shí)驗(yàn)中,還應(yīng)測量的物理量是______ A.滑塊A的質(zhì)量m1以及滑塊B的質(zhì)量m2 B.燒斷細(xì)線后滑塊A、B運(yùn)動(dòng)到光電門C、D的時(shí)間tA、tB

4、 C.燒斷細(xì)線后滑塊 A . B運(yùn)動(dòng)到光電門C、D的路程x1、x2 (3) 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________;;燒斷細(xì)線前彈簧的彈性勢(shì)能Ep=________。(均用題中相關(guān)物理量的字母表示) 3. (4分) (2017高二下陽江期末) 某同學(xué)用如圖甲所示裝置,通過質(zhì)量分別為m1、m2的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,步驟如下: ①安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重垂線所指的位置O; ②不放小球B,讓小球A從斜槽上擋板處由靜止?jié)L下,并落在地面上;重復(fù)多次以確定小球落點(diǎn)位置; ③把小球B放在軌道水平槽末端,讓小球A從擋板處由靜止?jié)L下,使它

5、們碰撞:重復(fù)多次以確定碰撞后兩小球的落點(diǎn)位置; ④用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段的長度OM、OP、ON. (1) 關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說法正確的是: A . 斜槽軌道盡量光滑以減少誤差 B . 斜槽軌道末端的切線必須水平 C . 入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下 D . 小球A質(zhì)量應(yīng)大于小球B的質(zhì)量 (2) 確定小球落點(diǎn)位置的方法________; (3) 當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式________(用題中所給符號(hào)表示)時(shí),即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律; (4) 完成上述實(shí)驗(yàn)后,另一位同學(xué)對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造.如圖乙所示,在

6、水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平末端等高且無縫連接.使小球A仍從斜槽上擋板處由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟②和③的操作,得到兩球落在斜面上的落點(diǎn)M′、P′、N′.用刻度尺測量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為l1、l2、l3.則驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)能守恒的表達(dá)式為________(用所測物理量的字母表示). 4. (3分) (2017高二上永年開學(xué)考) 如圖為實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)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>m2r1>r2 B . m1>m2r1<r2 C . m1>m2r1=

7、r2 D . m1<m2r1=r2 (2) 為完成此實(shí)驗(yàn),以下所提供的測量工具中必需的是 ?。ㄌ钕铝袑?duì)應(yīng)的字母) A . 直尺 B . 游標(biāo)卡尺 C . 天平 D . 彈簧秤 E . 秒表 (3) 設(shè)入射小球的質(zhì)量為m1,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(dòng)量守恒. (4) 在實(shí)驗(yàn)裝置中,若斜槽軌道是光滑的,則可以利用此裝置驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過程中機(jī)械能守恒,這時(shí)需要測量的物理量有:小球釋放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球從斜槽末端做平拋運(yùn)動(dòng)的水平移s、豎直高度h2,則所需驗(yàn)

8、證的關(guān)系式為:________. 5. (5分) (2018高二下邢臺(tái)期末) 某同學(xué)利用圖示裝置,通過研究甲、乙兩個(gè)小球碰撞前、后的動(dòng)量關(guān)系來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。 (1) 安裝器材時(shí)要注意:固定在桌邊的斜槽未端的切線要沿________方向。 (2) 圖中 點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓小球甲多次從斜軌道上 位置由靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置 ,測量平拋射程 ;然后,把小球乙靜置于桌邊緣,再將小球甲從斜軌道上 位置由靜止釋放,與小球乙相碰,并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是______(填選項(xiàng)前的字母)。 A . 測量小球甲的質(zhì)量 和小球乙的質(zhì)

9、量 B . 測量位置 到平臺(tái)的高度 C . 測量桌邊緣到水平地面的高度 D . 分別找出甲、乙兩個(gè)小球相碰后平均落地點(diǎn)的位置 、 并測量平拋射程 、 (3) 若兩小球碰撞前后的動(dòng)量守恒,則應(yīng)滿足的關(guān)系式為 ________(用(2)中測量的量表示)。 (4) 若碰撞為彈性碰撞,則還應(yīng)該滿足的關(guān)系是為 ________(用(2)中測量的量表示)。 6. (3分) (2019高二上長春月考) 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)。他設(shè)

10、計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50Hz,長木板下墊著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(jì)數(shù)點(diǎn)的間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選________段來計(jì)算A碰前的速度,應(yīng)選________段來計(jì)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=0.4kg,小車B的質(zhì)量m2=0.2kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為________kgm/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為________kgm/s。 7. (7分) (2017高一下綏化期末) 如圖所示,用“碰撞實(shí)

11、驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系. (1) 實(shí)驗(yàn)中,下列說法是正確的有:________ A 、斜槽末端的切線要水平,使兩球發(fā)生對(duì)心碰撞 B 、同一實(shí)驗(yàn),在重復(fù)操作尋找落點(diǎn)時(shí),釋放小球的位置可以不同 C 、實(shí)驗(yàn)中不需要測量時(shí)間,也不需要測量桌面的高度 D 、實(shí)驗(yàn)中需要測量桌面的高度H E 、入射小球m1的質(zhì)量需要大于被碰小球m2的質(zhì)量 (2) 圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測量平拋射程OP.然后把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m

12、1從斜軌S位置靜止釋放,與小球m2相撞,并多次重復(fù).分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N,用刻度尺測量出平拋射程OM、ON,用天平測量出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2,若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為:________. 8. (3分) (2017高二下上饒期中) 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來靜止的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng).他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖1所示,在小車后連接著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源頻率為50Hz,長木板墊著小木片以平衡摩擦力. (1) 若已得到打點(diǎn)紙

13、帶如圖2所示,并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(標(biāo)在圖上).A為運(yùn)動(dòng)起點(diǎn),則應(yīng)該選擇________段來計(jì)算A碰前的速度,應(yīng)選擇________段來計(jì)算A和B碰后的共同速度.(以上空格選填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”) (2) 已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40kg,小車B的質(zhì)量m2=0.20kg,由以上測量結(jié)果可得碰前m1v0=________kg?m/s,碰后(m1+m2)v共=________kg?m/s,由此得出結(jié)論________.(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字.) 9. (2分) (2018高二下東山期末) 某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞過程中動(dòng)量變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn),氣墊

14、導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,如圖乙所示,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差. (1) 下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟: ①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平; ②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣; ③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向; ④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌右端彈射架上的橡皮泥;

15、 ⑤把滑塊2(所用滑塊1、2如圖丙所示)放在氣墊導(dǎo)軌的中間; ⑥先________,然后________,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng); ⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出較理想的紙帶如圖丁所示; ⑧測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g;試著完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容. (2) 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知,兩滑塊相互作用前總動(dòng)量為________;kgm/s;兩滑塊相互作用后總動(dòng)量為________;kgm/s(保留三位有效數(shù)字). 10. (3分) (2019高一下上饒?jiān)驴? 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究碰撞中的不變量”的

16、實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后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(dòng),他設(shè)計(jì)的裝置如圖所示.在小車A后面連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz,長木板的一端下墊著小木片用以平衡摩擦力. (1) 若已得到打點(diǎn)紙帶如圖所示,測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離并標(biāo)在圖上,A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn).則應(yīng)選________段來計(jì)算小車A碰撞前的速度,應(yīng)選________段來計(jì)算A和B碰撞后的共同速度. (2) 已測得小車A的質(zhì)量m1=0.40 kg,小車B的質(zhì)量m2=0.20 kg,由以上的測量結(jié)果可得:碰撞前兩車質(zhì)量與速度乘積之和為_____

17、___;kgm/s;碰撞后兩車質(zhì)量與速度乘積之和為________;kgm/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字) 11. (3分) (2017高一下北海期末) 某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡.重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡.重復(fù)這種操作10次,得到了如圖所示的三個(gè)落地處. (1) 請(qǐng)你敘述用什么方法找出落地點(diǎn)的平均位置______

18、__. (2) 已知:mA:mB=2:1,碰撞過程中動(dòng)量守恒,則由圖可以判斷出Q是________球的落地點(diǎn),P′是________球的落地點(diǎn). (3) 用題中字母寫出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式________. 12. (6分) (2018高二上烏魯木齊期末) 如圖甲,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系. (1) 實(shí)驗(yàn)中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過測量_____(選填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問題. A . 小球開始釋放高度h B . 小球拋出點(diǎn)距地面的高度H C . 小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

19、 (2) 圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測量平拋射程OP. 然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復(fù). 接下來要完成的必要步驟是_____.(填選項(xiàng)前的符號(hào)) A . 用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2 B . 測量小球m1開始釋放高度h C . 測量拋出點(diǎn)距地面的高度H D . 分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N E . 測量平拋射程OM,ON (3) 若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為_______

20、_(用(2)中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為________(用(2)中測量的量表示). (4) 經(jīng)測定,m1=45.0g,m2=7.5g,小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖乙所示.碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′,則p1:p1′=________:11;若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′,則p1′:p2′=11:________. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,碰撞前、后總動(dòng)量的比值 為________. 第 13 頁 共 13 頁 參考答案 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共12題;共53分) 1-1、 1-2、 1-3、 1-4、 2-1、 2-2、 2-3、 3-1、 3-2、 3-3、 3-4、 4-1、 4-2、 4-3、 4-4、 5-1、 5-2、 5-3、 5-4、 6-1、 6-2、 7-1、 7-2、 8-1、 8-2、 9-1、 9-2、 10-1、 10-2、 11-1、 11-2、 11-3、 12-1、 12-2、 12-3、 12-4、

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