實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動量守恒定律（word版含答案）

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律練習(xí)1.小剛同學(xué)設(shè)計(jì)了一個用電磁打點(diǎn)計(jì)時器(打點(diǎn)頻率為50Hz)驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①把長木板放置在水平桌面上，其中一端用薄木片墊高；②把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板的一端；③將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器并固定在小車A的一端；④在小車A的前端固定橡皮泥，讓小車B靜止放置在木板上；⑤先________，再________，接著與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體繼續(xù)運(yùn)動；(以上兩空填寫后續(xù)描述中的字母符號：a.推動小車A使之運(yùn)動；b.接通電源)⑥關(guān)閉電源，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)步驟③④⑤，選出較理想的紙帶如圖乙所示；⑦用天平測得小車A的質(zhì)量為m1＝kg，小車B的質(zhì)量為m2＝kg.(2)在上述實(shí)驗(yàn)步驟中，還需完善的步驟是_________________________________________________；(填寫步驟序號并完善該步驟)(3)若已測得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)．A為運(yùn)動的起點(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”或“BC”或“CD”或“DE”)(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，碰前兩小車的總動量為________kg·m/s，碰后兩小車的總動量為________kg·m/s.(以上兩空結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(5)試說明(4)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是____________________________________．2.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律．水平氣墊導(dǎo)軌(軌道與滑塊間的摩擦力忽略不計(jì))上裝有兩個光電計(jì)時裝置C和D，可記錄遮光片的遮光時間；滑塊A、B靜止放在導(dǎo)軌上．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平；②測量滑塊A、B的質(zhì)量分別為mA、mB；③測量滑塊A、B上遮光片的寬度分別為d1、d2；④給滑塊A一個向右的瞬時沖量，讓滑塊A經(jīng)過光電計(jì)時裝置C后，再與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞，之后B、A依次通過光電計(jì)時裝置D；⑤待B、A完全通過光電計(jì)時裝置D后用手按??；⑥記錄光電計(jì)時裝置C顯示的時間t1和裝置D顯示的時間依次為t2、t3.回答下列問題：(1)調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平時，判斷導(dǎo)軌水平的方法是________________________________________________．(2)完成上述實(shí)驗(yàn)步驟需要的測量工具有________(填選項(xiàng)前的字母代號)．A.天平B.秒表C.刻度尺D.游標(biāo)卡尺(3)按照該同學(xué)的操作，若兩滑塊相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為______________________(用實(shí)驗(yàn)中測量的量表示)．3.某實(shí)驗(yàn)小組在“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來進(jìn)行探究。圖中PQ是斜槽,QR是水平槽。實(shí)驗(yàn)時先使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個落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近末端的地方,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。圖中的O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中刻度尺水平放置,且平行于G、R、O所在平面,刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為cm。

(2)在以下選項(xiàng)中,本次實(shí)驗(yàn)必須測量的量是。

A.水平槽上未放B球時,測量A球落點(diǎn)位置D到O點(diǎn)的距離球與B球碰撞后,測量A、B球落點(diǎn)位置C、E分別到O點(diǎn)的距離C.測量A球或B球的直徑D.測量A球或B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E.測量G點(diǎn)相對水平槽面的高度年9月，我國成功完成了76km/h高速列車實(shí)車對撞試驗(yàn)，標(biāo)志著我國高速列車安全技術(shù)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。某合作學(xué)習(xí)小組同學(xué)受此啟發(fā)，設(shè)計(jì)碰撞實(shí)驗(yàn)，探究其中的能量和動量變化，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示?；瑝KA、B質(zhì)量均為，滑塊A右側(cè)帶有自動鎖扣，左側(cè)與穿過打點(diǎn)計(jì)時器（圖中未畫出）的紙帶相連，滑塊B左側(cè)也帶有自動鎖扣。打點(diǎn)計(jì)時器所接電源頻率50Hz。在調(diào)整好的水平氣墊導(dǎo)軌上放置A、B滑塊，啟動打點(diǎn)計(jì)時器，給滑塊A一個向右的初速度，A與靜止的滑塊B相碰即觸發(fā)自動鎖扣，使A、B粘合在一起運(yùn)動，紙帶記錄的數(shù)據(jù)如圖乙所示。根據(jù)圖乙紙帶回答下列問題（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）：（1）滑塊A與B碰撞前，滑塊A的速度大小是__________，滑塊A與B的總動量是s。；碰撞后與總動量是s。（2）滑塊A與B碰撞前，滑塊的動能是___________J；碰撞后A與B的總動能比碰撞前減少了___________J。5.某同學(xué)用如圖1所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律。（1）實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是()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．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下（2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量()（填選項(xiàng)號）A．水平槽上未放B球時，測量A球落點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離B．A球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)M到O點(diǎn)的距離C．A球與B球碰撞后，測量B球落點(diǎn)N到O點(diǎn)的距離D．測量A球或B球的直徑E．測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）F．測量釋放點(diǎn)G相對于水平槽面的高度G．測量水平槽面離地的高度（3）某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖所示，假設(shè)碰撞過程中動量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為________。6.如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。(1)為保證實(shí)驗(yàn)成功,兩球的質(zhì)量關(guān)系必須滿足m1________m2(選填“大于”“等于”或“小于”)；(2)下列說法中符合本實(shí)驗(yàn)要求的是_________(填選項(xiàng)前面的字母)；A.安裝軌道時,斜槽軌道的末端必須水平B.斜槽軌道必須光滑C.在同一組實(shí)驗(yàn)的多次碰撞中,每次入射小球必須從斜槽的同一高度由靜止釋放D.需要測量小球從斜槽末端拋出時距地面的高度HE.需要分別找出入射小球、被碰小球相碰后落地點(diǎn)的平均位置M、N(3)若為未放置被碰小球時入射小球落點(diǎn)的平均位置，則關(guān)系式______________________(用m1、m2及圖中字母表示)成立，即表示碰撞中動量守恒。7.如圖所示，某同學(xué)利用此裝置驗(yàn)證動量守恒定律。水平氣墊導(dǎo)軌（軌道與滑塊間摩擦力忽略不計(jì)）上裝有兩個光電計(jì)時裝置C和D，可記錄遮光片的遮光時間。將滑塊靜止放在導(dǎo)軌上，該同學(xué)按照如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：a.測量滑塊A的質(zhì)量mA，測量滑塊B的質(zhì)量mB；b.測量滑塊A的遮光片的寬度d1，測量滑塊B的遮光片的寬度d2；c.給滑塊A一個向右的瞬時沖量，讓滑塊A與靜止的滑塊B發(fā)生碰撞后，B、A依次通過光電計(jì)時裝置D；d.待B、A完全通過光電計(jì)時裝置D后用手分別按??；e.記錄光電計(jì)時裝置C顯示的時間t1和裝置D顯示的時間t2、t3。①完成上述實(shí)驗(yàn)步驟需要的實(shí)驗(yàn)器材有______________；②按照該同學(xué)的操作，若兩滑塊碰撞前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為___________。8．(多選)對于實(shí)驗(yàn)最終的結(jié)論，下列說法正確的是()A．僅限于一維碰撞B．任何情況下也一定成立C．式中的都是速度的大小D．式中的不變量是m1和m2組成的系統(tǒng)的質(zhì)量與速度乘積之和9.用如圖所示裝置驗(yàn)證動量守恒時，氣墊導(dǎo)軌水平放置，擋光板寬度為mm，兩滑塊被彈簧(圖中未畫出)彈開后，左側(cè)滑塊通過左側(cè)光電計(jì)時器，記錄時間為s，右側(cè)滑塊通過右側(cè)光電計(jì)時器，記錄時間為s，左側(cè)滑塊質(zhì)量為100g，左側(cè)滑塊的m1v1＝g·m/s，右側(cè)滑塊質(zhì)量為150g，兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和m1v1＋m2v2＝g·m/s.10．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個用打點(diǎn)計(jì)時器驗(yàn)證動量守恒的實(shí)驗(yàn)：在小車甲的前端粘有橡皮泥，推動小車甲使之做勻速直線運(yùn)動．然后與原來靜止在前方的小車乙相碰并粘合成一體，而后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖1所示．在小車甲后連著紙帶，打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．圖1(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖2所示，并測得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距并標(biāo)在圖上，A為運(yùn)動起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選段計(jì)算小車甲的碰前速度，應(yīng)選段來計(jì)算小車甲和乙碰后的共同速度．(以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或“DE”)圖2(2)已測得小車甲的質(zhì)量m甲＝kg，小車乙的質(zhì)量m乙＝kg，由以上測量結(jié)果可得：碰前m甲v甲＋m乙v乙＝kg·m/s；碰后m甲v′甲＋m乙v′乙＝kg·m/s.(3)通過計(jì)算得出的結(jié)論是什么？11.（多選）用如圖所示裝置可驗(yàn)證彈性碰撞中的動量守恒，現(xiàn)有質(zhì)量相等的a、b兩個小球用等長的、不可伸長的細(xì)線懸掛起來，b球靜止，拉起a球由靜止釋放，在最低點(diǎn)a、b兩球發(fā)生正碰，碰后a球速度為零，完成以下問題：實(shí)驗(yàn)中必須測量的物理量有________．A．a(chǎn)、b球的質(zhì)量mB．細(xì)線的長度LC．釋放時a球偏離豎直方向的角度θ1D．碰后b球偏離豎直方向的最大角度θ2E．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭12.若采用圖中甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動量守恒定律(圖中小球半徑相同、質(zhì)量均已知,且,B的球心OB與在同一水平線上),下列說法正確的是()A.采用圖甲所示的裝置,必須測量和ON的距離B.采用圖乙所示的裝置,必須測量和的距離C.采用圖甲所示的裝置,若,則表明此碰撞動量守恒D.采用圖乙所示的裝置,若,則表明此碰撞機(jī)械能守恒

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律練習(xí)答案：1.答案(1)ba(2)③，調(diào)節(jié)薄木片的位置，輕推小車，使之能勻速下滑(3)BCDE(4)(5)小車受到空氣阻力2.答案(1)見解析(2)AD(3)mAeq\f(d1,t1)＝mBeq\f(d2,t2)＋mA