1.4 实验：验证动量守恒定律培优提升题练习 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 1.4 实验：验证动量守恒定律培优提升题练习 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 760.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-01 21:34:08 | ||
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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．（2021·江苏苏州·高二期中）某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P、N，关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．位置N为小球b撞击挡板的位置
B．两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同
C．小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大
D．该实验中可用来反映小球a的初动量
2．（2022·全国·高二课时练习）在“验证动量守恒定律”的实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端点的切线保持水平，这样做的 目的是为了使（ ）
A．入射小球得到较大的速度
B．入射小球与被碰小球对心碰撞后速度为水平方向
C．入射小球与被碰小球对碰时无动能损失
D．入射小球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
3．（2022·江苏·模拟预测）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．（2020·全国·高三专题练习）某中学实验小组的同学在“探究碰撞中的不变量”时，利用了如图所示的实验装置进行探究，下列说法正确的是（ ）
A．要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必须水平
B．入射球每次释放点的高度可以任意调节
C．入射球和被碰球的直径必须相等
D．入射球的质量必须与被碰球的质量相等
二、多选题
5．（2022·全国·高二专题练习）在用气垫导轨 “验证动量守恒定律” 时， 不需要测量的 物理量是（ ）
A．滑块的质量 B．挡光片的宽度
C．挡光的时间 D．光电门的高度
6．（2021·全国·高二课时练习）用下图实验装置验证《动量守恒定律》，a、b球的半径为r，a球的质量m1，b球的质量m2，则下列说法正确的是（ ）
A．小球滚动滑槽必须光滑
B．a球的质量m1应大于b球的质量m2
C．要验证的表达式是m1OB=m1OA+m2OC
D．要验证的表达式是m1OB=m1OA+m2（OC﹣2r）
7．（2021·全国·高二课时练习）如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.在本实验中，实验必须要求的条件是（ ）
A．斜槽轨道应尽可能光滑
B．斜槽轨道末端的切线水平
C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放
D．入射小球与被碰小球满足，
三、实验题
8．（2022·北京市顺义区第一中学高二期末）某学习小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律（）。
(1)实验中必须要求的条件是___________。
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同位置由静止释放
(2)图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置P。测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上位置静止释放，与小球m2相碰。并重复多次。则以下说法正确的是( )
A．为了完成该实验还需要用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．为了完成该实验还需要分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程OM、ON
(3)为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式___________（用所测量的量表示）
若要判断两球是否是弹性碰撞，则该同学还需验证的表达式为：___________（用所测量的量表示）
(4)该学习小组又用气垫导轨做验证动量守恒定律的实验， 将A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机分别在 ， ， ，时刻内光拍照，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，已知x轴上单位长度为L， ， ；向右为正方向。若碰前B静止，则碰撞发生时刻，碰后的动量为___________（用L、m、Δt表示）。
9．（2022·山东省沂南第一中学高二开学考试）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，小球1的质量为m1，它从斜槽上某点滚下，离开斜槽末端时的速度记为v1（称为第一次操作）；小球2的质量为m2，小球1第二次从斜槽上原位置滚下，跟小球2碰撞后离开斜槽末端的速度分别记为和（称为第二次操作）。
实验所验证的计算式为________________（用所给物理量表示）
（2）如果第二次操作时，小球1从斜槽上开始滚下时位置比原先低一些，这将会影响计算式中物理量，如果其他的操作都正确，则__________
A．碰后两球的动量之和小于m1v1
B．碰后两球的动量之和等于m1v1
C．碰后两球的动量之和大于m1v1
（3）如果在第二次操作时，发现在第一次操作中，槽的末端是不水平的，有些向上倾斜，于是把它调为水平，调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同。然后让小球在斜槽上原标记位置滚下进行第二次操作，分析时仍然和第一次操作的数据进行比较，其他实验操作都正确，且调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化可忽略不计，则____________
A．碰后两球的动量之和小于m1v1
B．碰后两球的动量之和等于m1v1
C．碰后两球的动量之和大于m1v1
10．（2022·湖北·高三阶段练习）如图所示为足够长的气垫导轨，导轨上的两滑块质量均为m，两滑块上的挡光片宽度均为d，现将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验，实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑块乙，第一次碰撞过程中，两滑块碰撞端安有弹簧片，碰撞过程系统无机械能损失；第二次碰撞过程中，两滑块碰撞端粘有橡皮泥，碰撞后两小车粘在一起。两次实验，光电门1记录的碰前滑块甲上的挡光片的挡光时间均为t，光电门2记录的第一次和第二次滑块乙上的挡光片的挡光时间分别为，通过实验验证了这两次碰撞均遵循动量守恒定律，则：
（1）的关系应为t______；的关系应为_____；（均填“>”“<”或“=”）
（2）____________（用含d、、m的式子表示）。
11．（2022·安徽华星学校高二期末）某同学为了做“探究碰撞中的不变量”的实验，结合平抛运动将书本上的实验进行了改装，实验装置如图所示，两碰撞小球半径相同，小球的质量为，小球的质量为，且，重力加速度为。基本操作如下：
Ⅰ.在斜面上先后钉上白纸和复写纸，斜面顶端与斜槽末端等高，并将斜面上边缘定为点，将小球从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹；
Ⅱ.把半径与相同的小球静止放在斜槽轨道最右端，将小球仍从原固定点处由静止释放，和小球相碰后，两球撞在木板上得到痕迹和；
Ⅲ.用刻度尺测量纸上点到、、三点的距离分别为、、。
根据上述实验过程，回答：
（1）关于该实验，下列说法不正确的是___________。
A．需要测量小球、的质量
B．需要测量斜槽末端相对地面的高度
C．需要测量斜面的倾角
D．需要使斜槽末端水平
（2）若为所探究的不变量，则需要验证的关系式为_____________________。
12．（2022·云南·沧源佤族自治县民族中学高二期末）某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验，在小车的前端黏有橡皮泥，设法使小车做匀速直线运动，然后与原来静止的小车相碰并黏在一起，继续做匀速运动，如图甲所示，在小车的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。
（1）若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间的距离，为运动起始的点，则应选________段来计算碰前的速度，应选________段来计算和碰后的共同速度。
（2）已测得小车的质量，小车的质量，则由以上结果可得碰前总动量________，碰后总动量________。（计算结果保留3位有效数字）。
13．（2022·浙江·高三开学考试）实验一：
（1）某同学用下图装置进行“探究碰撞中的不变量”的实验，向左轻推前端带针小车后，该小车与前方后端带橡皮泥的小车碰撞，后成为整体一起前进。为了平衡摩擦力，垫片应该垫在长木板的___________（填“左端”或“右端”），两小车的质量___________（填“必须要”或“不必要”）相等。
（2）根据纸带可判断两车的碰撞处必对应纸带上的___________（填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）两个计数点之间，且碰前带针小车的速度为___________m/s（打点计时器所用电源频率为50Hz，结果保留三位有效数字）。
14．（2022·全国·高三阶段练习）小江为了验证动量守恒定律设计了如图的实验装置，取一段中心处有一小孔、两端开口的PV管，将PV管水平放置搁置在图示木架上。选择两个材质和体积均相同的打孔小球（直径略小于25mm），用一根细绳穿过两小球将弹簧压缩至PV管的中间，调整两小球，使两小球距出口位置保持相同。点燃火柴，通过管中小孔烧断细线，两小球在弹簧的弹力作用下，分别从玻璃管的两个端口飞出，落至水平台面的A，B两处。回答下列问题：
（1）本次“验证动量守恒定律”实验只需要测量的物理量是______。
A．弹簧的压缩量
B．两小球的质量m
C．管口中心到水平台面的高度h
D．小球落地点A、B到管口正下方的水平距离和
（2）利用上述测得的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______。
（3）若小江要通过该装置得到细绳烧断前弹簧的弹性势能，除了要查得当地的重力加速度g外，还需要测量______（用测量量的字母表示），根据已知量和测量量写出弹性势能的表达式：______。
15．（2022·安徽芜湖·高二期末）如图甲，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度以平衡摩擦力，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车P前端贴有橡皮泥，后端连一打点计时器纸带，接通打点计时器电源后，让小车P以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示，已将各计数点之间的距离标在图上。
（1）图中数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车P碰撞前的速度大小，则应选______段；计算小车P和碰后的速度大小应选______段。（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）
（2）测得小车P的质量，小车Q的质量，根据纸带数据，碰前两小车的总动量大小为______kg·m/s（计算结果保留三位有效数字）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．C
5．BD
6．BC
7．BCD
8． BD AB
9． A B
10． = <
11． BC
12． BC DE 0.420 0.417
13． 右端 不必要 CD 1.05
14． D 小球的质量m、管口中心到水平台面的高度h
15． BC DE 0.420
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．（2021·江苏苏州·高二期中）某学习小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒，实验中先从某一高度处单独释放质量为的小球a，标记下小球a撞击在挡板上的位置M，再在水平轨道上放上质量为的小球b，从同一高度释放小球a，标记两球撞击挡板的位置P、N，关于本实验下列说法正确的是（ ）
A．位置N为小球b撞击挡板的位置
B．两小球从碰撞后至撞击挡板的过程中在空中运动的时间相同
C．小球离开轨道后下落的高度越大则小球的离开轨道时的速度越大
D．该实验中可用来反映小球a的初动量
2．（2022·全国·高二课时练习）在“验证动量守恒定律”的实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端点的切线保持水平，这样做的 目的是为了使（ ）
A．入射小球得到较大的速度
B．入射小球与被碰小球对心碰撞后速度为水平方向
C．入射小球与被碰小球对碰时无动能损失
D．入射小球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
3．（2022·江苏·模拟预测）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．（2020·全国·高三专题练习）某中学实验小组的同学在“探究碰撞中的不变量”时，利用了如图所示的实验装置进行探究，下列说法正确的是（ ）
A．要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必须水平
B．入射球每次释放点的高度可以任意调节
C．入射球和被碰球的直径必须相等
D．入射球的质量必须与被碰球的质量相等
二、多选题
5．（2022·全国·高二专题练习）在用气垫导轨 “验证动量守恒定律” 时， 不需要测量的 物理量是（ ）
A．滑块的质量 B．挡光片的宽度
C．挡光的时间 D．光电门的高度
6．（2021·全国·高二课时练习）用下图实验装置验证《动量守恒定律》，a、b球的半径为r，a球的质量m1，b球的质量m2，则下列说法正确的是（ ）
A．小球滚动滑槽必须光滑
B．a球的质量m1应大于b球的质量m2
C．要验证的表达式是m1OB=m1OA+m2OC
D．要验证的表达式是m1OB=m1OA+m2（OC﹣2r）
7．（2021·全国·高二课时练习）如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.在本实验中，实验必须要求的条件是（ ）
A．斜槽轨道应尽可能光滑
B．斜槽轨道末端的切线水平
C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放
D．入射小球与被碰小球满足，
三、实验题
8．（2022·北京市顺义区第一中学高二期末）某学习小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律（）。
(1)实验中必须要求的条件是___________。
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同位置由静止释放
(2)图中0点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上位置静止释放，找到其平均落地点的位置P。测量平抛射程OP，然后把被碰小球m2静置于水平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上位置静止释放，与小球m2相碰。并重复多次。则以下说法正确的是( )
A．为了完成该实验还需要用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．为了完成该实验还需要分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N并测量平抛射程OM、ON
(3)为了验证碰撞前后动量守恒，该同学只需验证表达式___________（用所测量的量表示）
若要判断两球是否是弹性碰撞，则该同学还需验证的表达式为：___________（用所测量的量表示）
(4)该学习小组又用气垫导轨做验证动量守恒定律的实验， 将A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰，用频闪照相机分别在 ， ， ，时刻内光拍照，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，已知x轴上单位长度为L， ， ；向右为正方向。若碰前B静止，则碰撞发生时刻，碰后的动量为___________（用L、m、Δt表示）。
9．（2022·山东省沂南第一中学高二开学考试）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，小球1的质量为m1，它从斜槽上某点滚下，离开斜槽末端时的速度记为v1（称为第一次操作）；小球2的质量为m2，小球1第二次从斜槽上原位置滚下，跟小球2碰撞后离开斜槽末端的速度分别记为和（称为第二次操作）。
实验所验证的计算式为________________（用所给物理量表示）
（2）如果第二次操作时，小球1从斜槽上开始滚下时位置比原先低一些，这将会影响计算式中物理量，如果其他的操作都正确，则__________
A．碰后两球的动量之和小于m1v1
B．碰后两球的动量之和等于m1v1
C．碰后两球的动量之和大于m1v1
（3）如果在第二次操作时，发现在第一次操作中，槽的末端是不水平的，有些向上倾斜，于是把它调为水平，调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同。然后让小球在斜槽上原标记位置滚下进行第二次操作，分析时仍然和第一次操作的数据进行比较，其他实验操作都正确，且调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化可忽略不计，则____________
A．碰后两球的动量之和小于m1v1
B．碰后两球的动量之和等于m1v1
C．碰后两球的动量之和大于m1v1
10．（2022·湖北·高三阶段练习）如图所示为足够长的气垫导轨，导轨上的两滑块质量均为m，两滑块上的挡光片宽度均为d，现将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验，实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑块乙，第一次碰撞过程中，两滑块碰撞端安有弹簧片，碰撞过程系统无机械能损失；第二次碰撞过程中，两滑块碰撞端粘有橡皮泥，碰撞后两小车粘在一起。两次实验，光电门1记录的碰前滑块甲上的挡光片的挡光时间均为t，光电门2记录的第一次和第二次滑块乙上的挡光片的挡光时间分别为，通过实验验证了这两次碰撞均遵循动量守恒定律，则：
（1）的关系应为t______；的关系应为_____；（均填“>”“<”或“=”）
（2）____________（用含d、、m的式子表示）。
11．（2022·安徽华星学校高二期末）某同学为了做“探究碰撞中的不变量”的实验，结合平抛运动将书本上的实验进行了改装，实验装置如图所示，两碰撞小球半径相同，小球的质量为，小球的质量为，且，重力加速度为。基本操作如下：
Ⅰ.在斜面上先后钉上白纸和复写纸，斜面顶端与斜槽末端等高，并将斜面上边缘定为点，将小球从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹；
Ⅱ.把半径与相同的小球静止放在斜槽轨道最右端，将小球仍从原固定点处由静止释放，和小球相碰后，两球撞在木板上得到痕迹和；
Ⅲ.用刻度尺测量纸上点到、、三点的距离分别为、、。
根据上述实验过程，回答：
（1）关于该实验，下列说法不正确的是___________。
A．需要测量小球、的质量
B．需要测量斜槽末端相对地面的高度
C．需要测量斜面的倾角
D．需要使斜槽末端水平
（2）若为所探究的不变量，则需要验证的关系式为_____________________。
12．（2022·云南·沧源佤族自治县民族中学高二期末）某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验，在小车的前端黏有橡皮泥，设法使小车做匀速直线运动，然后与原来静止的小车相碰并黏在一起，继续做匀速运动，如图甲所示，在小车的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。
（1）若已得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间的距离，为运动起始的点，则应选________段来计算碰前的速度，应选________段来计算和碰后的共同速度。
（2）已测得小车的质量，小车的质量，则由以上结果可得碰前总动量________，碰后总动量________。（计算结果保留3位有效数字）。
13．（2022·浙江·高三开学考试）实验一：
（1）某同学用下图装置进行“探究碰撞中的不变量”的实验，向左轻推前端带针小车后，该小车与前方后端带橡皮泥的小车碰撞，后成为整体一起前进。为了平衡摩擦力，垫片应该垫在长木板的___________（填“左端”或“右端”），两小车的质量___________（填“必须要”或“不必要”）相等。
（2）根据纸带可判断两车的碰撞处必对应纸带上的___________（填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）两个计数点之间，且碰前带针小车的速度为___________m/s（打点计时器所用电源频率为50Hz，结果保留三位有效数字）。
14．（2022·全国·高三阶段练习）小江为了验证动量守恒定律设计了如图的实验装置，取一段中心处有一小孔、两端开口的PV管，将PV管水平放置搁置在图示木架上。选择两个材质和体积均相同的打孔小球（直径略小于25mm），用一根细绳穿过两小球将弹簧压缩至PV管的中间，调整两小球，使两小球距出口位置保持相同。点燃火柴，通过管中小孔烧断细线，两小球在弹簧的弹力作用下，分别从玻璃管的两个端口飞出，落至水平台面的A，B两处。回答下列问题：
（1）本次“验证动量守恒定律”实验只需要测量的物理量是______。
A．弹簧的压缩量
B．两小球的质量m
C．管口中心到水平台面的高度h
D．小球落地点A、B到管口正下方的水平距离和
（2）利用上述测得的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是______。
（3）若小江要通过该装置得到细绳烧断前弹簧的弹性势能，除了要查得当地的重力加速度g外，还需要测量______（用测量量的字母表示），根据已知量和测量量写出弹性势能的表达式：______。
15．（2022·安徽芜湖·高二期末）如图甲，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度以平衡摩擦力，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车P前端贴有橡皮泥，后端连一打点计时器纸带，接通打点计时器电源后，让小车P以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频率为50Hz，得到的纸带如图乙所示，已将各计数点之间的距离标在图上。
（1）图中数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车P碰撞前的速度大小，则应选______段；计算小车P和碰后的速度大小应选______段。（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）
（2）测得小车P的质量，小车Q的质量，根据纸带数据，碰前两小车的总动量大小为______kg·m/s（计算结果保留三位有效数字）。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．B
3．D
4．C
5．BD
6．BC
7．BCD
8． BD AB
9． A B
10． = <
11． BC
12． BC DE 0.420 0.417
13． 右端 不必要 CD 1.05
14． D 小球的质量m、管口中心到水平台面的高度h
15． BC DE 0.420
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答案第1页，共2页