1.4实验：验证动量守恒定律 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.4实验：验证动量守恒定律 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 428.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-22 17:05:36 | ||
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文档简介
1.4实验：验证动量守恒定律
一、单选题
1．用如图所示的装置来验证动量守恒定律，斜槽轨道固定在水平桌面上，入射小球、被碰小球分别为、，则下列做法正确的是（ ）
A．和可以是半径不同的小球
B．小球每次必须从斜轨同一位置释放
C．选用两球的质量应满足
D．必须用秒表测定小球在空中飞行的时间
2．在实验室里为了验证动量守恒定律，可以采用如图所示的装置，若入射小球质量为，半径为，被碰小球质量为，半径为，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
3．在研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒的实验中，实验装置如图所示，实验中（ ）
A．不需要测量小球的质量
B．需要测量小球下落的高度
C．用重垂线来检测斜槽末端是否水平
D．用小球的水平位移大小表示碰撞前后的速度大小
4．某同学用半径相同的两个小球、来研究碰撞问题，实验装置示意图如图所示，点是小球水平抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球多次从斜轨上的某确定位置由静止释放，从水平轨道的右端水平抛出，经多次重复上述操作，确定出其平均落地点的位置；然后，把被碰小球置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上的同一位置由静止释放，使其与小球对心正碰，多次重复实验，确定出、相碰后它们各自的平均落地点的位置、；分别测量平抛射程，和，已知、两小球质量之比为6︰1，在实验误差允许范围内，下列说法正确的是（ ）
A．、两个小球相碰后在空中运动的时间之比为
B．、两个小球相碰后落地时重力的时功率之比为
C．若、两个小球在碰撞前后动量守恒，则一定有
D．若、两个小球在碰撞前后动量守恒，则一定有
5．如图所示，M、N和P为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点。已知入射球质量为m1，被碰球质量为m2，如果碰撞中动量守恒，则有（ ）
A．m1·（-）=m2·
B．m1·（-）=m2·
C．m1·（＋）=m2·
D．m1·=m2·（＋）
6．在验证动量守恒定律的实验中，下列说法中正确的是（ ）
A．斜槽有摩擦对实验结果有较大的影响
B．需要测量斜槽末端到水面地面的高度
C．需要测量a球释放点到斜槽末端的高度差来计算碰撞前的速度
D．a球释放点越高，两球相碰时相互作用的力越大，实验误差越小
7．在做探究碰撞中的不变量实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（ ）
A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球
B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下
C．要验证的表达式是
D．要验证的表达式是
8．在验证碰撞中的动量守恒的实验中，关于入射小球在斜槽轨道上释放点的高低对实验影响，下列说法正确的是（ ）
A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小
B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度测量值越精确
C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小
D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的阻力越小
9．在气垫导轨上进行探究实验时，首先应该做的是（）
A．给气垫导轨通气
B．给光电计时器进行扫零处理
C．把滑块放到导轨上
D．检查挡光片通过光电门时是否能挡光计时
10．用气垫导轨进行实验时,经常需要使导轨保持水平,检验气垫导轨是否水平的方法之一是,轻推一下滑块,使其先后滑过光电门1和光电门2,如图所示,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录滑块先后经过光电门1、2时的遮光时间△t1和△t2,比较△t1和△t2即可判断导轨是否水平,为使这种检验更精准,正确的措施是
A．换用质量更大的滑块
B．换用宽度△x更小的遮光条
C．提高测量遮光条宽度△x的精确度
D．尽可能增大光电门1、2之间的距离L
11．在“验证动量守恒定律”的实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使( )
A．小球每次都能水平飞出槽口
B．小球每次都以相同的速度飞出槽口
C．小球在空中飞行的时间不变
D．小球每次都能对心碰撞
12．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（ ）
A．滑块的质量 B．挡光的时间
C．挡光片的宽度 D．光电门的高度
13．在用两个小球的碰撞来验证碰撞中的不变量时，不是产生误差的主要原因是（ ）
A．碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向
B．小球在空气中飞行时受到空气阻力
C．通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差
D．测量长度时有误差
14．在研究碰撞中的动量守恒的实验中，下列操作不正确的是（ ）
A．改变入射小球的释放高度，多次释放，测出每次的水平位移，求出平均值，代入公式计算
B．入射小球应始终保持在同一高度释放
C．球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上
D．重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值
二、非选择题
15．如图为用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，小车A与原来静止在前方的小车B相碰并粘在一起继续做匀速直线运动，在小车A后连着纸带，电磁打电计时器电源频率为50Hz。
（1）用小木片将长木板一端垫起的目的是______。
（2）已测得小车A的质量m1=0.5kg，小车B质量m2=0.5kg，由以上测量结果可得碰前总动量：______kg m/s；碰后总动量：______kg m/s。
16．小明同学在做“探究碰撞中的不变量”的实验，装置如图甲所示。
（1） 图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。以下步骤必要的是（________）（有多个选项符合题目要求）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，OP，ON
（2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______ 用（1）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______ 用（1）中测量的量表示）。
（3）经测定，m1 = 45.0g、m2 = 7.5g，小球落地点的平均位置到O点的距离如图乙所示。实验中若仅更换两个小球的材质，但保证小球质量和其它实验条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请分析计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为______cm（此结果保留三位有效数字）。
17．如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的关系。
（1）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是___________。（填选项前的符号）
A．测量小球开始释放的高度 B．用天平测量两个小球的质量、
C．测量平抛射程、 D．测量抛出点距地面的高度
（2）在某次的实验中，得到小球的落点情况为，，，假设碰撞中系统动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为__________。
（3）若碰撞中系统动量守恒，、、三者再满足关系式____________________，则可证明碰撞是弹性碰撞。
18．如图甲所示为“验证动量守恒定律”的实验装置，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块A、B， A、B的质量分别为m1和m2，遮光板的宽度相同。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为t1、t2。
（1）图乙为用螺旋测微器测遮光板宽度d时的情景，由该图可知其示数为______ mm 。
（2）用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为_____________（用相应的符号表示）。
（3）若实验通过计算，并不满足（2）中的关系式，说明系统动量不守恒，试列举两条可能的原因
① ___________________________；
②_________________________________。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
【详解】
A．为了保证两球能发生正碰，则和的半径必须相同，选项A错误；
B．小球每次必须从斜轨同一位置释放，以保证到达底端时的速度相同，选项B正确；
C．为防止入射球碰后反弹，则选用两球的质量应满足，选项C错误；
D．该实验中用平抛运动的水平位移代替小球的速度，则实验中没必要用秒表测定小球在空中飞行的时间，选项D错误。
故选B。
2．C
【详解】
为了使不反弹，则要求
为了使小球发生正心碰，两小球半径要相等。故ABD错误，C正确。
故选C。
3．D
【详解】
A．实验时要验证的关系是
则需要测量小球的质量，选项A错误；
BD．两小球从槽口射出时做平抛运动，下落的高度相同，则时间相同，则可用水平位移代替速度，则不需要测量小球下落的高度，选项B错误，D正确；
C．重垂线不是用来检测斜槽末端是否水平的，是为了找到小球平抛的抛出点在水平面上的投影，从而测量水平射程的，选项C错误；
故选D。
4．C
【详解】
A．根据
可知，高度相同，则两球运动的时间相同，故A错误；
B．根据
可知两球落地时的竖直分速度相等，根据
可知，a、b两球的质量之比为6:1，则重力的瞬时功率之比为6:1，故B错误；
CD．开始a球平抛运动的初速度
碰撞后，a球的速度
b球的速度
根据动量守恒有
则有
故C正确，D错误。
故选C
5．B
【详解】
不放被碰小球时，落点为P，则水平位移为OP；放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，则水平位移为OM和O′N；碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t
得
变形可得
故选B。
6．D
【详解】
A．实验中只要小球到达斜槽底端时的速度相等即可，则斜槽有摩擦对实验结果无的影响，选项A错误；
B．实验中入射球和被碰球做平抛运动的高度相等即可，不需要测量斜槽末端到水面地面的高度，选项B错误；
C．小球碰撞前后的速度是用小球平抛运动的水平位移来代替，则不需要测量a球释放点到斜槽末端的高度差来计算碰撞前的速度，选项C错误；
D．a球释放点越高，两球相碰时相互作用的力越大，实验误差越小，选项D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．入射球与被碰球最好采用大小相同、且入射球的质量大于被碰球的质量，这样防止入射球反弹，选项A错误；
B．入射球每次必须从斜槽的同一位置由静止滚下，保证每次碰撞都具有相同的初动量，故B错误；
CD．两球做平抛运动时都具有相同的起点，P为不放被碰球时小球的落点，M为入射球碰后的落点，N为被碰球的落点，要验证的关系是
因平抛的时间相同，则
故应验证的关系式为
选项C错误，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
释放点越低，入射小球碰前的速度越小，两球碰后速度也越小，水平位移越小，水平位移测量的相对读数的相对误差大；释放点越高，入射小球碰前的速度越大，两球相碰时，相互作用的内力越大，支柱对被碰小球的阻力不变，阻力的影响相对减小，可以较好地满足动量守恒的条件，碰后两球的速度越大，也有利于减小测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小。
故选C。
9．A
【详解】
在应用气垫导轨时，应首先给气垫导轨通气才能进行后续实验
故选A。
10．D
【详解】
本题中如果导轨水平，则滑块应做匀速运动，因此要想更精准确的进行检验可以增大光电门1、2之间的距离，从而明确更准确的判断速度是否发生变化；而换用质量更大的滑块、宽度更小的遮光条以及提高测量遮光条宽度△x的精确度对速度变化均没有影响；故D正确，ABC错误；故选D．
11．B
【详解】
入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速的释放，是为了使小球每次都以相同的速度飞出槽口；故B正确；而只要末端水平，小球即可以做平抛运动，与起点无关，同时时间由高度决定，而要使小球做对心碰撞，应该使两小球的半径相同，故ACD错误；故选B．
12．D
【详解】
要验证动量守恒即要验证碰撞之前的总动量和碰撞之后的总动量，即mv的总量不变，因此质量需要测量，由通过光电门的速度可知需要测量挡光的时间和当光片的宽度，因此D错误，ABC正确
13．B
【详解】
碰撞前后小球的速度方向不是绝对沿水平方向、落点的确定、长度的测量等都是造成误差的主要原因；而在本实验中，由于小球运动的速度不是很大，所以空气阻力虽然会对测量结果造成影响，但不是产生误差的主要原因,ACD错误，B正确。
故选B。
14．A
【详解】
AB．在研究碰撞中的动量守恒的实验中，入射小球的速度必须保持一定，所以每次应使入射小球从同一高度释放，故B正确，不符合题意，A错误符合题意；
C．两球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上，保证发生对心正碰．故C正确，不符合题意；
D．在确定小球水平位移时，重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值，可以减小误差，故D正确，不符合题意。
故选A。
15．平衡摩擦力 0.525 0.512
【详解】
（1）用小木片将长木板一端垫起的目的是平衡摩擦力。
（2）碰前小车A的速度
碰前总动量
碰后共同速度
碰后总动量
16．ADE 或
【详解】
(1)探究碰撞中的不变量，需要用到小球的质量，需测量质量，故A正确；
BCDE．两球是水平正碰，只须让m1从同一位置释放，求出水平速度即可，所以需要找到两球落点的位置，测量碰前和碰后两球的水平位移，根据
就能求出两球碰撞时的速度，所以不需要知道测量小球m1开始释放的高度h和抛出点距地面的高度H，故DE正确，BC错误。
故选ADE；
(2)动量守恒得表达式为
即
则可得
若碰撞是弹性碰撞，系统的机械能也守恒，则有
即
(3)根据以上动量守恒和机械能守恒可得
所以m2平抛运动射程ON的最大值为
17．BC
【详解】
(1)根据动量守恒定律，有
小球碰前碰后从同一高度做平抛运动，即平抛运动时间相等，根据平抛运动特点有
即
x1表示碰前小球平抛运动水平位移，x1'、x2分别表示碰后两小球的位移。整理知要验证动量守恒定律，需要验证的关系式为
故实验还需完成的必要步骤是BC，故BC正确，AD错误。
故选BC。
(2)由可得
(3)若为弹性碰撞同时满足动能守恒，有
，
解得
18．3.503/3.504/3.502 气垫导轨未调节水平 滑块运动中受到空气阻力
【详解】
（1）]螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm，可动刻度读数为
则其示数为
（2）设向右为正方向，根据动量守恒定律，则应满足的表达式为
即
滑块A、B的速度分别为
可得
变形得
（3）若实验过程中气垫导轨未调节水平或滑块运动中受到空气阻力，气垫导轨方向有力的作用，系统合外力不为零，故动量不守恒。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．用如图所示的装置来验证动量守恒定律，斜槽轨道固定在水平桌面上，入射小球、被碰小球分别为、，则下列做法正确的是（ ）
A．和可以是半径不同的小球
B．小球每次必须从斜轨同一位置释放
C．选用两球的质量应满足
D．必须用秒表测定小球在空中飞行的时间
2．在实验室里为了验证动量守恒定律，可以采用如图所示的装置，若入射小球质量为，半径为，被碰小球质量为，半径为，则（ ）
A．， B．，
C．， D．，
3．在研究斜槽末端小球碰撞时动量守恒的实验中，实验装置如图所示，实验中（ ）
A．不需要测量小球的质量
B．需要测量小球下落的高度
C．用重垂线来检测斜槽末端是否水平
D．用小球的水平位移大小表示碰撞前后的速度大小
4．某同学用半径相同的两个小球、来研究碰撞问题，实验装置示意图如图所示，点是小球水平抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球多次从斜轨上的某确定位置由静止释放，从水平轨道的右端水平抛出，经多次重复上述操作，确定出其平均落地点的位置；然后，把被碰小球置于水平轨道的末端，再将入射小球从斜轨上的同一位置由静止释放，使其与小球对心正碰，多次重复实验，确定出、相碰后它们各自的平均落地点的位置、；分别测量平抛射程，和，已知、两小球质量之比为6︰1，在实验误差允许范围内，下列说法正确的是（ ）
A．、两个小球相碰后在空中运动的时间之比为
B．、两个小球相碰后落地时重力的时功率之比为
C．若、两个小球在碰撞前后动量守恒，则一定有
D．若、两个小球在碰撞前后动量守恒，则一定有
5．如图所示，M、N和P为“验证动量守恒定律”实验中小球的落点。已知入射球质量为m1，被碰球质量为m2，如果碰撞中动量守恒，则有（ ）
A．m1·（-）=m2·
B．m1·（-）=m2·
C．m1·（＋）=m2·
D．m1·=m2·（＋）
6．在验证动量守恒定律的实验中，下列说法中正确的是（ ）
A．斜槽有摩擦对实验结果有较大的影响
B．需要测量斜槽末端到水面地面的高度
C．需要测量a球释放点到斜槽末端的高度差来计算碰撞前的速度
D．a球释放点越高，两球相碰时相互作用的力越大，实验误差越小
7．在做探究碰撞中的不变量实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是（ ）
A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球
B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下
C．要验证的表达式是
D．要验证的表达式是
8．在验证碰撞中的动量守恒的实验中，关于入射小球在斜槽轨道上释放点的高低对实验影响，下列说法正确的是（ ）
A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小
B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度测量值越精确
C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小
D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，支柱对被碰小球的阻力越小
9．在气垫导轨上进行探究实验时，首先应该做的是（）
A．给气垫导轨通气
B．给光电计时器进行扫零处理
C．把滑块放到导轨上
D．检查挡光片通过光电门时是否能挡光计时
10．用气垫导轨进行实验时,经常需要使导轨保持水平,检验气垫导轨是否水平的方法之一是,轻推一下滑块,使其先后滑过光电门1和光电门2,如图所示,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录滑块先后经过光电门1、2时的遮光时间△t1和△t2,比较△t1和△t2即可判断导轨是否水平,为使这种检验更精准,正确的措施是
A．换用质量更大的滑块
B．换用宽度△x更小的遮光条
C．提高测量遮光条宽度△x的精确度
D．尽可能增大光电门1、2之间的距离L
11．在“验证动量守恒定律”的实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使( )
A．小球每次都能水平飞出槽口
B．小球每次都以相同的速度飞出槽口
C．小球在空中飞行的时间不变
D．小球每次都能对心碰撞
12．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（ ）
A．滑块的质量 B．挡光的时间
C．挡光片的宽度 D．光电门的高度
13．在用两个小球的碰撞来验证碰撞中的不变量时，不是产生误差的主要原因是（ ）
A．碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向
B．小球在空气中飞行时受到空气阻力
C．通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差
D．测量长度时有误差
14．在研究碰撞中的动量守恒的实验中，下列操作不正确的是（ ）
A．改变入射小球的释放高度，多次释放，测出每次的水平位移，求出平均值，代入公式计算
B．入射小球应始终保持在同一高度释放
C．球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上
D．重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值
二、非选择题
15．如图为用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，小车A与原来静止在前方的小车B相碰并粘在一起继续做匀速直线运动，在小车A后连着纸带，电磁打电计时器电源频率为50Hz。
（1）用小木片将长木板一端垫起的目的是______。
（2）已测得小车A的质量m1=0.5kg，小车B质量m2=0.5kg，由以上测量结果可得碰前总动量：______kg m/s；碰后总动量：______kg m/s。
16．小明同学在做“探究碰撞中的不变量”的实验，装置如图甲所示。
（1） 图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。以下步骤必要的是（________）（有多个选项符合题目要求）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，OP，ON
（2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______ 用（1）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______ 用（1）中测量的量表示）。
（3）经测定，m1 = 45.0g、m2 = 7.5g，小球落地点的平均位置到O点的距离如图乙所示。实验中若仅更换两个小球的材质，但保证小球质量和其它实验条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请分析计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为______cm（此结果保留三位有效数字）。
17．如图所示，用“碰撞实验器”可以探究碰撞中的不变量，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的关系。
（1）图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分，再将入射球从斜轨上位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是___________。（填选项前的符号）
A．测量小球开始释放的高度 B．用天平测量两个小球的质量、
C．测量平抛射程、 D．测量抛出点距地面的高度
（2）在某次的实验中，得到小球的落点情况为，，，假设碰撞中系统动量守恒，则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为__________。
（3）若碰撞中系统动量守恒，、、三者再满足关系式____________________，则可证明碰撞是弹性碰撞。
18．如图甲所示为“验证动量守恒定律”的实验装置，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块A、B， A、B的质量分别为m1和m2，遮光板的宽度相同。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电门的时间分别为t1、t2。
（1）图乙为用螺旋测微器测遮光板宽度d时的情景，由该图可知其示数为______ mm 。
（2）用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为_____________（用相应的符号表示）。
（3）若实验通过计算，并不满足（2）中的关系式，说明系统动量不守恒，试列举两条可能的原因
① ___________________________；
②_________________________________。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
【详解】
A．为了保证两球能发生正碰，则和的半径必须相同，选项A错误；
B．小球每次必须从斜轨同一位置释放，以保证到达底端时的速度相同，选项B正确；
C．为防止入射球碰后反弹，则选用两球的质量应满足，选项C错误；
D．该实验中用平抛运动的水平位移代替小球的速度，则实验中没必要用秒表测定小球在空中飞行的时间，选项D错误。
故选B。
2．C
【详解】
为了使不反弹，则要求
为了使小球发生正心碰，两小球半径要相等。故ABD错误，C正确。
故选C。
3．D
【详解】
A．实验时要验证的关系是
则需要测量小球的质量，选项A错误；
BD．两小球从槽口射出时做平抛运动，下落的高度相同，则时间相同，则可用水平位移代替速度，则不需要测量小球下落的高度，选项B错误，D正确；
C．重垂线不是用来检测斜槽末端是否水平的，是为了找到小球平抛的抛出点在水平面上的投影，从而测量水平射程的，选项C错误；
故选D。
4．C
【详解】
A．根据
可知，高度相同，则两球运动的时间相同，故A错误；
B．根据
可知两球落地时的竖直分速度相等，根据
可知，a、b两球的质量之比为6:1，则重力的瞬时功率之比为6:1，故B错误；
CD．开始a球平抛运动的初速度
碰撞后，a球的速度
b球的速度
根据动量守恒有
则有
故C正确，D错误。
故选C
5．B
【详解】
不放被碰小球时，落点为P，则水平位移为OP；放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，则水平位移为OM和O′N；碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t
得
变形可得
故选B。
6．D
【详解】
A．实验中只要小球到达斜槽底端时的速度相等即可，则斜槽有摩擦对实验结果无的影响，选项A错误；
B．实验中入射球和被碰球做平抛运动的高度相等即可，不需要测量斜槽末端到水面地面的高度，选项B错误；
C．小球碰撞前后的速度是用小球平抛运动的水平位移来代替，则不需要测量a球释放点到斜槽末端的高度差来计算碰撞前的速度，选项C错误；
D．a球释放点越高，两球相碰时相互作用的力越大，实验误差越小，选项D正确。
故选D。
7．D
【详解】
A．入射球与被碰球最好采用大小相同、且入射球的质量大于被碰球的质量，这样防止入射球反弹，选项A错误；
B．入射球每次必须从斜槽的同一位置由静止滚下，保证每次碰撞都具有相同的初动量，故B错误；
CD．两球做平抛运动时都具有相同的起点，P为不放被碰球时小球的落点，M为入射球碰后的落点，N为被碰球的落点，要验证的关系是
因平抛的时间相同，则
故应验证的关系式为
选项C错误，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
释放点越低，入射小球碰前的速度越小，两球碰后速度也越小，水平位移越小，水平位移测量的相对读数的相对误差大；释放点越高，入射小球碰前的速度越大，两球相碰时，相互作用的内力越大，支柱对被碰小球的阻力不变，阻力的影响相对减小，可以较好地满足动量守恒的条件，碰后两球的速度越大，也有利于减小测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小。
故选C。
9．A
【详解】
在应用气垫导轨时，应首先给气垫导轨通气才能进行后续实验
故选A。
10．D
【详解】
本题中如果导轨水平，则滑块应做匀速运动，因此要想更精准确的进行检验可以增大光电门1、2之间的距离，从而明确更准确的判断速度是否发生变化；而换用质量更大的滑块、宽度更小的遮光条以及提高测量遮光条宽度△x的精确度对速度变化均没有影响；故D正确，ABC错误；故选D．
11．B
【详解】
入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速的释放，是为了使小球每次都以相同的速度飞出槽口；故B正确；而只要末端水平，小球即可以做平抛运动，与起点无关，同时时间由高度决定，而要使小球做对心碰撞，应该使两小球的半径相同，故ACD错误；故选B．
12．D
【详解】
要验证动量守恒即要验证碰撞之前的总动量和碰撞之后的总动量，即mv的总量不变，因此质量需要测量，由通过光电门的速度可知需要测量挡光的时间和当光片的宽度，因此D错误，ABC正确
13．B
【详解】
碰撞前后小球的速度方向不是绝对沿水平方向、落点的确定、长度的测量等都是造成误差的主要原因；而在本实验中，由于小球运动的速度不是很大，所以空气阻力虽然会对测量结果造成影响，但不是产生误差的主要原因,ACD错误，B正确。
故选B。
14．A
【详解】
AB．在研究碰撞中的动量守恒的实验中，入射小球的速度必须保持一定，所以每次应使入射小球从同一高度释放，故B正确，不符合题意，A错误符合题意；
C．两球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上，保证发生对心正碰．故C正确，不符合题意；
D．在确定小球水平位移时，重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值，可以减小误差，故D正确，不符合题意。
故选A。
15．平衡摩擦力 0.525 0.512
【详解】
（1）用小木片将长木板一端垫起的目的是平衡摩擦力。
（2）碰前小车A的速度
碰前总动量
碰后共同速度
碰后总动量
16．ADE 或
【详解】
(1)探究碰撞中的不变量，需要用到小球的质量，需测量质量，故A正确；
BCDE．两球是水平正碰，只须让m1从同一位置释放，求出水平速度即可，所以需要找到两球落点的位置，测量碰前和碰后两球的水平位移，根据
就能求出两球碰撞时的速度，所以不需要知道测量小球m1开始释放的高度h和抛出点距地面的高度H，故DE正确，BC错误。
故选ADE；
(2)动量守恒得表达式为
即
则可得
若碰撞是弹性碰撞，系统的机械能也守恒，则有
即
(3)根据以上动量守恒和机械能守恒可得
所以m2平抛运动射程ON的最大值为
17．BC
【详解】
(1)根据动量守恒定律，有
小球碰前碰后从同一高度做平抛运动，即平抛运动时间相等，根据平抛运动特点有
即
x1表示碰前小球平抛运动水平位移，x1'、x2分别表示碰后两小球的位移。整理知要验证动量守恒定律，需要验证的关系式为
故实验还需完成的必要步骤是BC，故BC正确，AD错误。
故选BC。
(2)由可得
(3)若为弹性碰撞同时满足动能守恒，有
，
解得
18．3.503/3.504/3.502 气垫导轨未调节水平 滑块运动中受到空气阻力
【详解】
（1）]螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm，可动刻度读数为
则其示数为
（2）设向右为正方向，根据动量守恒定律，则应满足的表达式为
即
滑块A、B的速度分别为
可得
变形得
（3）若实验过程中气垫导轨未调节水平或滑块运动中受到空气阻力，气垫导轨方向有力的作用，系统合外力不为零，故动量不守恒。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页