高三物理一轮复习单元检测实验验证动量守恒定律doc高中物理

验证动量守恒定律1．在“验证动量守恒定律”的实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的上下对实验影响的说法中，正确的选项是(　　)A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球的入射速度越小，误差越小B．释放点越高，两球碰后水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确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，水平槽对被碰小球的阻力越小解析：该实验产生误差的主要原因有：(1)两球相碰时水平方向外力的影响；(2)小球做平抛运动时水平位移测量不准确；(3)没有确保两球在水平方向发生正碰．综上可知B、C选项正确．答案：BC2．在做“验证动量守恒定律”的实验中，实验必须要求的条件是(　　)A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端的切线是水平的C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行解析：做本实验时，应注意每次实验时入射小球与被碰小球碰前速度相同，且方向水平，故B、C、D三项正确．至于斜槽是否光滑无需考虑，A项错误．答案：BCD3．某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图实－7－6所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察木块的运动情况，进展必要的测量，验证木块间相互作用时动量守恒．图实－7－6(1)该同学还必须有的器材是________________.(2)需要直接测量的数据是________________．(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是__________________________________．解析：这个实验的思路与课本上采用的实验的原理完全相同，也是通过测平抛运动的水平位移来代替它们作用完毕时的速度．答案：(1)刻度尺、天平　(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离x1、x2(3)m1x1＝m2x25/5\n4．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图实－7－7甲、乙所示的两种装置：图实－7－7(1)假设入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，那么(　　)A．m1＞m2，r1＞r2　　　　　　B．m1＞m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1＝r2D．m1＜m2，r1＝r2(2)假设采用图乙所示装置进展实验，以下所提供的测量工具中必需的是________．A．直尺　B．游标卡尺　C．天平　D．弹簧测力计　E．秒表(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，那么在用图甲所示装置进展实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为________________________________________________________________________．(用装置图中的字母表示)解析：(1)为防止反弹造成入射球返回斜槽，要求入射球质量大于被碰球质量，即m1＞m2，为使入射球与被碰球发生对心碰撞，要求两小球半径相同．应选项C正确．(2)设a球碰前的速度为v1，a、b相碰后的速度分别为v1′、v2′.由于两球都从同一高度做平抛运动，当以运动时间为一个计时单位时，可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度．因此，验证的动量守恒关系m1v1＝m1v1′＋m2v2′可表示为m1x1＝m1x1′＋m2x2′.所以需要直尺、天平，而无需弹簧测力计、秒表．由于题中两个小球都可认为是从槽口开场做平抛运动的，两球的半径不必测量，故无需游标卡尺．(3)得出验证动量守恒定律的结论应为m1OP＝m1OM＋m2O′N.答案：(1)C　(2)AC　(3)m1OP＝m1OM＋m2O′N5．某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的具体装置如图实－7－8所示，在小车后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为50Hz，长木板垫着小木片以平衡摩擦力．图实－7－8(1)假设已得到打点纸带如图实－7－9所示，并测得各计数点间距(标在图上)．A为运动起点，那么应该选择________段来计算A碰前的速度，应选择________段来计算A和B5/5\n碰后的共同速度．(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”)图实－7－9(2)已测得小车A的质量m1＝0.40kg，小车B的质量m2＝0.20kg，由以上测量结果可得碰前m1v0＝________kg·m/s；碰后(m1＋m2)v共＝________kg·m/s.由此得出结论________________________________________________________．解析：(1)分析纸带上的点迹可以看出，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车具有较大的速度，故BC段能准确地描述小车A碰前的运动情况，应中选择BC段计算小车A碰前的速度，而DE段内小车运动稳定，故应选择DE段计算碰后A和B的共同速度．(2)小车A碰撞前的速度v0＝＝m/s＝1.050m/s小车A在碰撞前m1v0＝0.40×1.050kg·m/s＝0.420kg·m/s碰后A和B的共同速度v共＝＝m/s＝0.695m/s碰撞后A和B：(m1＋m2)v共＝(0.20＋0.40)×0.695kg·m/s＝0.417kg·m/s结论：在误差允许的范围内，碰撞中mv的矢量和是守恒的．答案：(1)BC　DE　(2)0.420　0.417　在误差允许的范围内，碰撞中mv的矢量和是守恒的6．某同学用图实－7－10所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开场滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开场滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．图实－7－10(1)本实验必须测量的物理量有________；5/5\nA．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平局部间的高度差h(2)根据实验要求，ma__________mb(填“大于”、“小于”或“等于”)；(3)放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？(不必作分析)__________________________________；(4)为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，图实－7－11给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为__________cm；图实－7－11(5)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是___________________________．解析：(1)必须测量的物理量有两小球的质量ma、mb，各落点A、B、C到O点的距离OA、OB、OC，应选B、E.(2)为使a球碰b后不反弹，必须有ma>mb.(3)b球被碰飞出后，a球还要在水平段运动一小段，因此，b球先落地，但不影响实验结果．(4)a点位置的范围大致在45.85～46.05cm，中心位置大约在45.95cm.(5)maOB＝maOA＋mbOC答案：(1)BE　(2)大于(3)b球先落地，对实验结果无影响(4)45.95±0.02　(5)maOB＝maOA＋mbOC图实－7－127．用半径相同的两个小球A、B的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意图如图实－7－12所示，斜槽与水平槽圆滑连接．实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的O点是重垂线所指的位置，假设测得各落点痕迹到O点的距离：OM＝2.68cm，OP＝8.62cm，ON＝11.50cm，并知A、B两球的质量比为2∶1，那么未放B球时A5/5\n球落地点是记录纸上的________点，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差×100%＝________%(结果保存一位有效数字)．解析：M、N分别是碰后两球的落地点的位置，P是碰前A球的落地点的位置，碰前系统的总动量可等效表示为p＝mA·OP，碰后总动量可等效表示为p′＝mA·OM＋mB·ON，那么其百分误差×100%＝×100%≈2%.答案：P　2()5/5