2019-2020年高考物理一輪復習 實驗15 驗證動量守恒定律練習（含解析）.doc

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2019-2020年高考物理一輪復習 實驗15 驗證動量守恒定律練習（含解析） 1．氣墊導軌上有A、B兩個滑塊，開始時兩個滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕質彈簧，滑塊間用繩子連接(如圖甲所示)，繩子燒斷后，兩個滑塊向相反方向運動，圖乙為它們運動過程的頻閃照片，頻閃的頻率為10 Hz，由圖可知： (1)A、B離開彈簧后，應該做________運動，已知滑塊A、B的質量分別為200 g、300 g，根據照片記錄的信息，從圖中可以看出閃光照片有明顯與事實不相符合的地方是________________________________________________________________________． (2)若不計此失誤，分開后，A的動量大小為________kgm/s，B的動量大小為________kgm/s，本實驗中得出“在實驗誤差允許范圍內，兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒”這一結論的依據是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 答案：(1)勻速直線　A、B兩滑塊的第一個間隔　(2)0.018　0.018　A、B兩滑塊作用前后總動量不變，均為0 解析：(1)A、B離開彈簧后因水平方向不再受外力作用，所以均做勻速直線運動，在離開彈簧前A、B均做加速運動，A、B兩滑塊的第一個間隔都應該比后面勻速運動時相鄰間隔的長度?。? (2)周期T＝＝0.1 s，v＝，由題圖知A、B勻速運動時速度分別為vA＝0.09 m/s，vB＝0.06 m/s，分開后A、B的動量大小均為pA＝0.018 kgm/s，方向相反，滿足動量守恒，系統(tǒng)的總動量為0. 2．氣墊導軌(如圖甲)工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力．為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質量均為a的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為b.氣墊導軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動．圖乙所示為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為________、________，兩滑塊的總動量大小為____________；碰撞后兩滑塊的總動量大小為__________．重復上述實驗，多做幾次．若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內相等，則動量守恒定律得到驗證． 答案：0.2abs1　0.2abs3　0.2ab(s1－s3)　0.4abs2 解析：打點周期T＝，打s1、s2、s3均用時.碰前其中一滑 塊的動量p1＝mv1＝m＝a＝0.2abs1. 碰前另一滑塊的動量 p2＝mv2＝m＝a＝0.2abs3， 故碰前總動量p＝p1－p2＝0.2ab(s1－s3)， 同理碰后總動量p′＝2m＝0.4abs2. 3．如圖是用來驗證動量守恒的實驗裝置，彈性球1用細線懸掛于O點，O點下方桌子的邊沿有一豎直立柱．實驗時，調節(jié)懸點，使彈性球1靜止時恰與立柱上的球2接觸且兩球等高．將球1拉到A點，并使之靜止，同時把球2放在立柱上．釋放球1，當它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞，碰后球1向左最遠可擺到B點，球2落到水平地面上的C點．測出有關數據即可驗證1、2兩球碰撞時動量守恒．現已測出A點離水平桌面的距離為a，B點離水平桌面的距離為b，C點與桌子邊沿間的水平距離為c.此時， (1)還需要測量的量是____________、________和________． (2)根據測量的數據，該實驗中動量守恒的表達式為_______________________．(忽略小球的大小) 答案：(1)彈性球1、2的質量m1、m2　立柱高h　桌面高H　 (2)2m1＝2m1＋m2 解析：(1)要驗證動量守恒必須知道兩球碰撞前后的動量變化，根據彈性球1碰撞前后的高度a和b，由機械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再測量彈性球1的質量m1，就能求出彈性球1的動量變化；根據平拋運動的規(guī)律只要測出立柱高h和桌面高H就可以求出彈性球2碰撞前后的速度變化，故只要測量彈性球2的質量和立柱高h、桌面高H就能求出彈性球2的動量變化． (2)根據(1)的解析可以寫出動量守恒的方程2m1＝2m1＋m2.