驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 專項(xiàng)訓(xùn)練（學(xué)生版）-2025年高考物理一輪復(fù)習(xí)

考點(diǎn)28驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

Ir?考情探究?

i.高考真題考點(diǎn)分布

題型考點(diǎn)考查考題統(tǒng)計(jì)

實(shí)驗(yàn)題驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律2024年北京卷、全國(guó)新課標(biāo)卷

2.命題規(guī)律及備考策略

【命題規(guī)律】各地高考對(duì)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律這個(gè)實(shí)驗(yàn)的考查近幾年頻度不是太高，考查多在原型實(shí)驗(yàn)的所

用原理的基礎(chǔ)之上，通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方式予以考查。

【備考策略】

1.理解和掌握驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

2.能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類探究。

【命題預(yù)測(cè)】重點(diǎn)利用創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)裝置或方法對(duì)動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證。

瞧.考點(diǎn)梳理|?

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

(1)掌握動(dòng)量守恒的條件。

(2)驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒。

2.實(shí)驗(yàn)思路

(1)物理量的測(cè)量

確定研究對(duì)象，明確所需測(cè)量的物理量和實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量物體的質(zhì)量和兩個(gè)物體發(fā)生碰撞前后各自的速度。

(2)數(shù)據(jù)分析

選定實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，測(cè)出并記錄物體的質(zhì)量和發(fā)生碰撞前后各自的速度，計(jì)算碰撞前

后的總動(dòng)量，代入公式機(jī)1V1+”?2V2=%丫1'+"22V2’進(jìn)行驗(yàn)證。

(3)實(shí)驗(yàn)方案

方案一：用氣墊導(dǎo)軌完成兩個(gè)滑塊的一維碰撞。

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

①質(zhì)量的測(cè)量：用天平測(cè)量質(zhì)量。

一Ay

②速度的測(cè)量：利用公式V=一計(jì)算，式中以為擋光片的寬度，加為計(jì)時(shí)器顯示的擋光片經(jīng)過(guò)光電門所對(duì)

應(yīng)的時(shí)間。

③利用在滑塊上增加重物的方法改變碰撞物體的質(zhì)量。

④實(shí)驗(yàn)方法

a.用細(xì)線將彈簧片壓縮，放置于兩個(gè)滑塊之間，并使它們靜止，然后燒斷細(xì)線，彈簧片彈開(kāi)后落下，兩個(gè)

滑塊隨即向相反方向運(yùn)動(dòng)(如圖甲所示)。

b.在兩滑塊相碰的端面上裝上彈性碰撞架(如圖乙所示)，可以得到能量損失很小的碰撞。

c.在兩個(gè)滑塊的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，兩個(gè)滑塊連成一體運(yùn)動(dòng)(如圖丙

所示)，這樣可以得到能量損失很大的碰撞。

⑤器材：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、滑塊(帶擋光片)兩個(gè)、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥、

天平。

方案二：利用斜槽實(shí)現(xiàn)兩小球的一維碰撞。

如圖甲所示，讓一個(gè)質(zhì)量較大的小球從斜槽上滾下來(lái)，與放在斜槽末端的另一質(zhì)量較小的球發(fā)生碰撞，之

后兩小球都做平拋運(yùn)動(dòng)。

入射小球、

被撞小球

M\\P'\N

甲

①質(zhì)量的測(cè)量：用天平測(cè)量質(zhì)量。

②速度的測(cè)量：由于兩小球下落的高度相同，所以它們的飛行時(shí)間相等。如果用小球的飛行時(shí)間作時(shí)間單

位，那么小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度。因此，只需測(cè)出兩小球的質(zhì)量%、加2和不放

被碰小球時(shí)入射小球在空中飛出的水平距離S1，以及碰撞后入射小球與被碰小球在空中飛出的水平距離

和S2'。若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)如S1與加1S—十機(jī)2s2,相等，就驗(yàn)證了兩個(gè)小球碰撞前后的不變量。

③讓小球從斜槽的不同高度處開(kāi)始滾動(dòng)，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

④器材：斜槽、兩個(gè)大小相等而質(zhì)量不等的小球、鉛垂線、白紙、復(fù)寫紙、刻度尺、天平、圓規(guī)。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

不論采用哪種方案，實(shí)驗(yàn)過(guò)程均可按實(shí)驗(yàn)方案合理安排，參考步驟如下：

(1)用天平測(cè)量相關(guān)碰撞物體的質(zhì)量〃小m2,填入預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格中。

(2)安裝實(shí)驗(yàn)裝置。

(3)使物體發(fā)生碰撞。

(4)測(cè)量或讀出碰撞前后相關(guān)的物理量，計(jì)算對(duì)應(yīng)的速度，填入預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格中。

(5)改變碰撞條件，重復(fù)步驟(3)(4)。

(6)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)分析比較，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

(7)整理器材，結(jié)束實(shí)驗(yàn)。

4.數(shù)據(jù)處理

為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，將實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的物理量填入如下表格。

碰撞前碰撞后

質(zhì)量加2冽2

速度V1V2V2‘

mv加1V1+加2y2冽1V1'+冽2V2'

(1)方法：將表格中的加1、加2、V1＞也、和力’等數(shù)據(jù)代入加1V1+加2V2和一+m2V2,進(jìn)行驗(yàn)證。

(2)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，a1丫1+加2V2=心1丫1'+加2V2,即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

5.誤差分析

(1)系統(tǒng)誤差

①碰撞是否為一維碰撞，是產(chǎn)生誤差的一個(gè)原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)應(yīng)保證碰撞為一維碰撞。

②碰撞中是否受其他力(例如摩擦力)的影響是帶來(lái)誤差的又一個(gè)原因，實(shí)驗(yàn)中要合理控制實(shí)驗(yàn)條件，避免除

碰撞時(shí)相互作用力外的其他力影響物體速度。

(2)偶然誤差：測(cè)量和讀數(shù)的準(zhǔn)確性帶來(lái)的誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)規(guī)范測(cè)量和讀數(shù)，同時(shí)增加測(cè)量次數(shù)，取平均值,

盡量減少偶然誤差的影響。

6.注意事項(xiàng)

(1)保證兩物體發(fā)生的是一維碰撞，即兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng)。

(2)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)注意應(yīng)利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。

(3)利用平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，斜槽末端必須水平，且小球每次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下；入射小球質(zhì)量

要大于被碰小球質(zhì)量。

!考點(diǎn)精講I

考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

典例引領(lǐng)

1.小明利用如圖甲所示的碰撞實(shí)驗(yàn)器研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系，從而驗(yàn)證動(dòng)量

守恒定律。

圖申?z.

⑴為完成此實(shí)驗(yàn)，以下提供的測(cè)量工具中，多余的是。

A.刻度尺B.天平C.秒表

⑵用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球直徑。，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，D=mm。

⑶下列說(shuō)法中正確的是（）

A.入射小球A的質(zhì)量應(yīng)小于被碰小球B的質(zhì)量

B.需要測(cè)量軌道末端到地面的高度

C.入射小球每次必須從同一位置靜止釋放

D.軌道末端可以不水平

⑷圖甲中，點(diǎn)。是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的豎直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓質(zhì)量為機(jī)A小球A多次從斜軌上S

處?kù)o止釋放，找到其平均落點(diǎn)尸，再把質(zhì)量為叫的小球B靜置于軌道末端，接著使小球A從S處?kù)o止釋

放，在水平段末端與小球B相碰，多次實(shí)驗(yàn)，找到小球A、B的平均落點(diǎn)M、N,測(cè)得距離OP、OM、

ON,驗(yàn)證兩球相碰前后動(dòng)量守恒的表達(dá)式為o（用題中物理量符號(hào)表示）

⑸小明經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，在操作正確的情況下，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)碰后的總動(dòng)量總是大于碰前的總動(dòng)量，其原因可能

有。

A.碰撞后小球B受到向右的摩擦力B.碰撞后軌道給小球B向右的沖量

C.碰撞后小球A受到向左的摩擦力D.碰撞后軌道給小球A向左的沖量

2.如圖所示，利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

⑴利用螺旋測(cè)微器測(cè)量?jī)苫瑝K上擋光片的寬度，得到的結(jié)果如下圖所示，則擋光片的寬度為

mm。

⑵安裝好氣墊導(dǎo)軌，向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣，只放上滑塊1,接通光電計(jì)時(shí)器，給滑塊工一個(gè)初速度，

調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的兩端高度直到滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)，能夠判斷滑塊做勻速運(yùn)動(dòng)的依據(jù)是o

⑶若滑塊1通過(guò)光電門時(shí)擋光時(shí)間為AQ0Q1S,則滑塊1的速度大小為m/s（保留兩位有效數(shù)

字）。

⑷設(shè)碰撞前滑塊1的速度為V。，滑塊2的速度為0,碰撞后滑塊1的速度為力，滑塊2的速度為為，若滑

塊1和滑塊2之間的碰撞是彈性碰撞，則速度關(guān)系需要滿足=

典例引領(lǐng)

3.如圖所示，用"碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前

后的動(dòng)量關(guān)系。

圖中。點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為叫的入射小球A從斜槽軌道上某一固

定位置S由靜止開(kāi)始滾下，從軌道末端拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。

重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，P為落點(diǎn)的平均位置。再把質(zhì)量為乙的被撞小球B放在斜槽軌

道末端，讓A球仍從位置S由靜止?jié)L下，與B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10

次，M.N分別為落點(diǎn)的平均位置。

⑴實(shí)驗(yàn)中，必須測(cè)量的物理量是（填選項(xiàng)前的符號(hào)）

A.兩個(gè)小球的質(zhì)量加1、加2

B.小球叫開(kāi)始釋放高度〃

C.拋出點(diǎn)距地面的高度X

D.兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

E.平拋的水平射程。P、OM、ON

（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（填選項(xiàng)前的符號(hào)）

A.斜槽軌道必須光滑

B.斜槽軌道末端切線必須水平

C.入射小球的質(zhì)量加1必須大于被撞小球的質(zhì)量加2

D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，白紙可以移動(dòng)

碰后總動(dòng)重一碰刖總動(dòng)重,nno/*<目…卜一田、，…

⑶實(shí)驗(yàn)的相對(duì)誤差定義為：5=------------工一----------X100%右5《5%即可認(rèn)為動(dòng)量守怛。某次實(shí)

碰刖忌動(dòng)堇o

驗(yàn)中小球落地點(diǎn)距。點(diǎn)的距離如圖乙所示，已知嗎=20g,啊=5g,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明本次實(shí)驗(yàn)中兩球的

水平動(dòng)量是否守恒。

單位:cm

0MPN

15.50

25.50

38.80

乙

即時(shí)檢測(cè)

4.某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌上滑塊間的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，滑塊1上安裝遮光片，光電計(jì)時(shí)器可以測(cè)

出遮光片經(jīng)過(guò)光電門的遮光時(shí)間，滑塊質(zhì)量可以通過(guò)天平測(cè)出，實(shí)驗(yàn)裝置如題1圖所示。

主尺cm

345

010游標(biāo)尺20

題2

⑴游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片寬度如題2圖所示，其寬度"=cm。

（2）打開(kāi)氣泵，待氣流穩(wěn)定后，將滑塊1輕輕從左側(cè)推出，發(fā)現(xiàn)其經(jīng)過(guò)光電門1的時(shí)間比光電門2的時(shí)間

短，應(yīng)該調(diào)高氣墊導(dǎo)軌的端（填"左"或"右"），直到通過(guò)兩個(gè)光電門的時(shí)間相等，即軌道調(diào)節(jié)水平。

⑶在滑塊上安裝配套的粘扣?；瑝K2（未安裝遮光片外=120.3g）靜止在導(dǎo)軌上，輕推滑塊1（安裝遮光

片/=174.5g）,使其與滑塊2碰撞,記錄碰撞前滑塊1經(jīng)過(guò)光電門1的時(shí)間△小以及碰撞后兩滑塊經(jīng)過(guò)

光電門2的時(shí)間AZ2。重復(fù)上述操作,多次測(cè)量得出多組數(shù)據(jù)如下表:

A4(ms)64.7269.7370.6980.31104.05

5團(tuán)。一守）

15.514.314.112.59.6

加2(ms)109.08121.02125.02138.15185.19

如中）9.28.38.07.25.4

根據(jù)表中數(shù)據(jù)在方格紙上作出圖線—o從圖像中可以得到直線的斜率為勺，而從理論計(jì)算可得

直線斜率的表達(dá)式為與=。（用町、刃2表示）若/=色，即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

⑷多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)人總大于右，產(chǎn)生這一誤差的原因可能是=

A.滑塊1的質(zhì)量測(cè)量值偏小B.滑塊1的質(zhì)量測(cè)量值偏大

C.滑塊2的質(zhì)量測(cè)量值偏小D.滑塊2的質(zhì)量測(cè)量值偏大

\考點(diǎn)精講|

考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案

典例引領(lǐng)

5.某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證兩小球在斜槽末端碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將斜槽固定在

桌面上，斜槽末端距地面高度〃=1.25m。安裝光電門于斜槽末端附近，調(diào)整光電門的高度，使激光發(fā)射點(diǎn)

與球心高。已知：兩小球的質(zhì)量加/=40g,加?=80g,取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2。

①用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球1的直徑為1cm；

②小球2靜止于斜槽末端，令小球1從斜槽上某一位置由靜止滑下。小球1通過(guò)光電門后，與小球2對(duì)心

正碰。碰后小球1反彈，再次經(jīng)過(guò)光電門，小球2水平拋出；

③某次實(shí)驗(yàn)，光電門測(cè)得小球1與小球2碰撞前后兩次遮光的時(shí)間分別為A〃=2Qms、A^lO.Oms,隨即取

走小球1：

④測(cè)得小球2拋出的水平位移為s=1.4m。

⑴下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)的要求正確的是;

A.小球1的質(zhì)量必須大于小球2的質(zhì)量

B.斜槽軌道末端必須是水平的

C.小球1、2的大小必須相同

（）規(guī)定向右為正方向，通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算系統(tǒng)碰前的動(dòng)量為碰后的總動(dòng)量為

2kgm/s,kg-m/so

（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）在誤差允許的范圍內(nèi)，兩小球碰撞過(guò)程遵循動(dòng)量守恒定律。

⑶多次改變小球1釋放的高度，將每次小球1先后遮光的時(shí)間△小A〃及小球2拋出的水平位移s記錄下

來(lái)，以s為橫坐標(biāo)，以（填"J+或"三一E"）為縱坐標(biāo)，將繪制出一條正比例關(guān)系圖線。若

圖線的斜率約為m-tf（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），也可以得出碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒的結(jié)論。

即時(shí)檢測(cè)

6.如圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，軌道固定且光滑，實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球

（叫＞機(jī)2）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

⑴若進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以下所提供的測(cè)量工具中必需的是o

A.直尺B.游標(biāo)卡尺C.天平D.彈簧秤

（2）每一次均保證嗎由圖示位置靜止下滑，碰撞前丐在圖示位置靜止，兩球落在下方斜面上的位置M、尸、

N到斜槽末端8點(diǎn)的距離分別為“、Lp、LN,只要滿足關(guān)系式,就能說(shuō)明兩球碰撞前后系統(tǒng)

動(dòng)量守恒。

⑶現(xiàn)調(diào)整下方斜面傾角為30。，并把㈣和帆互換位置，m2由靜止釋放的位置到斜槽水平面的高度為2h,

反彈上升的最高位置到斜槽水平面的高度為g，叫落在下方斜面上的位置到斜槽末端B點(diǎn)的距離為I,兩

小球碰撞前、后若滿足表達(dá)式四'=_________,則碰撞過(guò)程中兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒。

m2ylh

典例引領(lǐng)

7.用如圖所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒。小球。用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸掛起來(lái)，直徑相同的小球6放

置在光滑支撐桿上。細(xì)線自然下垂時(shí)兩球恰好相切，球心位于同一水平線上。已知重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)

的主要步驟及需解答的問(wèn)題如下：

77777777777777777

（1）測(cè)量出懸點(diǎn)到小球。球心的距離小球6的質(zhì)量分別為叫、嗎；

（2）將小球。向左拉起使其懸線與豎直方向的夾角為4時(shí)由靜止釋放，與小球b發(fā)生對(duì)心碰撞后球.反

彈，球6做平拋運(yùn)動(dòng)，測(cè)得小球。向左擺到最高點(diǎn)時(shí)其懸線與豎直方向的夾角為名。則：小球a、6的質(zhì)

量大小需滿足叫m2（選填">或"="）；

（3）測(cè)量出碰撞后小球6做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x,豎直下落高度刀，可知碰撞后小球6的速度大小

vb=；

（4）若該碰撞中的總動(dòng)量守恒，則需滿足的表達(dá)式為（用題中所給和測(cè)量的物理量表示）；

|v,-v,|

（5）碰撞中的恢復(fù)系數(shù)定義為0=產(chǎn)~其中％、/分別是碰撞前兩物體的速度，匕、匕分別是碰撞

|V2O-Vlo|一

后兩物體的速度，則本次實(shí)驗(yàn)中碰撞恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式為e=（用題中所給和測(cè)量的物理量表示）。

即典拽測(cè)

8.某同學(xué)為了驗(yàn)證對(duì)心碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒定律，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用紙板搭建如圖所示的滑道，使

硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中。/為水平段。選擇相同材質(zhì)的一元硬幣和一角硬幣進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)。

XX—硬幣甲硬幣甲1

（衣\\\5\\\

測(cè)量硬幣的質(zhì)量，得到一元和一角硬幣的質(zhì)量分別為機(jī)?和機(jī)2（W]>m2）o將硬幣甲放置在斜面上某一位

置，標(biāo)記此位置為8。由靜止釋放硬幣甲，當(dāng)硬幣甲停在水平面上某處時(shí)，測(cè)量硬幣甲從O點(diǎn)到停止處的

滑行距離。尸。將硬幣乙放置在。處，左側(cè)與。點(diǎn)重合，將硬幣甲放置于8點(diǎn)由靜止釋放。當(dāng)兩枚硬幣發(fā)

生碰撞后，分別測(cè)量硬幣甲、乙從。點(diǎn)到停止處的滑行距離和ON。保持釋放位置不變，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若

干次，得到。P、OM,ON的平均值分別為“、心、”。

⑴在本實(shí)驗(yàn)中，硬幣甲選用的是（選填"一元"或"一角”）硬幣。

（2）碰撞前，甲到。點(diǎn)時(shí)速度的大小可表示為（設(shè)硬幣與紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度

為g）。

⑶若硬幣甲、硬幣乙碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，則止『國(guó)S1=

（用叫和叫表示），然后通過(guò)測(cè)得的具

$2

體數(shù)據(jù)驗(yàn)證硬幣對(duì)心碰撞過(guò)程中動(dòng)量是否守恒。

一匕

⑷碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為e=41,其中%?和為分別是碰撞前兩物體的速度，匕和v2分別是碰撞后

|V02-V01|「

兩物體的速度。本次實(shí)驗(yàn)的碰撞系數(shù)為（用“、1、S2表示）。

⑸由于存在某種系統(tǒng)或偶然誤差，計(jì)算得到碰撞前后硬幣甲動(dòng)量變化量大小與硬幣乙動(dòng)量變化量大小的比

值不是/,寫出一條產(chǎn)生這種誤差可能的原因：o

11.好題沖關(guān)?

;基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

9.某學(xué)習(xí)小組采用以下實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

如圖甲，長(zhǎng)木板上的小車M左端貼有橡皮泥，右端連一穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，小車N置于M的左側(cè)。

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

①微調(diào)長(zhǎng)木板右端的小木片，使小車能在木板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

②接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，讓小車M做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并與靜置于木板上的小車N相碰

③小車M與N粘在一起，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

④實(shí)驗(yàn)中獲得一條紙帶如圖乙所示，在圖上標(biāo)記各計(jì)數(shù)點(diǎn)，并測(cè)量出“2、BC、CD、DE四段長(zhǎng)度

⑴計(jì)算小車M碰撞前的速度大小應(yīng)選段（選填"AB"、"BC"、"CD"、"DE"）,速度大小為m/s

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（2）若小車M的質(zhì)量為0.4kg,小車N的質(zhì)量為0.2kg,根據(jù)紙帶數(shù)據(jù)，碰后兩小車的總動(dòng)量為kg-m/s

（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），進(jìn)而可以驗(yàn)證，在誤差范圍內(nèi)兩小車碰撞過(guò)程中動(dòng)量（選填"守恒"、"不

守恒”）。

⑶請(qǐng)你說(shuō)明步驟①對(duì)該實(shí)驗(yàn)的作用0

10.小何同學(xué)做"研究斜槽末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)，組裝好如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置并調(diào)節(jié)斜槽末端

①用電子天平測(cè)量出鋼球A和玻璃球B的質(zhì)量分別為叫、加2。

②找到斜槽末端在白紙上的豎直投影點(diǎn)。。

③將鋼球A從斜槽上某一位置K由靜止釋放，落到復(fù)寫紙上并在白紙上留下痕跡：重復(fù)上述操作多次，

得到多個(gè)落點(diǎn)痕跡，找到平均落點(diǎn)尸。

④將玻璃球8放在斜槽末端，再將鋼球A從位置K由靜止釋放，兩球碰撞后落到復(fù)寫紙上并在白紙上留下

痕跡：重復(fù)上述操作多次，分別找到A、B兩球的平均落點(diǎn)M、N。

⑤用刻度尺測(cè)量出線段OP、。河和ON的長(zhǎng)度分別記為演、玉和出。試分析下列問(wèn)題。

（1）（多選）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的一些細(xì)節(jié)，下列說(shuō)法正確的是o

A.實(shí)驗(yàn)時(shí)使用的鋼球A和玻璃球B半徑必須相同

B.實(shí)驗(yàn)裝置中的鉛垂線是用來(lái)判斷斜槽末端是否水平的

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)每次釋放鋼球A的位置必須相同，斜槽是否光滑無(wú)關(guān)緊要

D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中白紙未移動(dòng)，但不小心移動(dòng)了復(fù)寫紙，則需要重新做實(shí)驗(yàn)

⑵驗(yàn)證碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒的表達(dá)式（用叫、叫、X。、X］、尤2表示）。

⑶小何細(xì)心觀察后發(fā)現(xiàn)他做實(shí)驗(yàn)得到的。、P、M.N四點(diǎn)不共線，而是如圖2所示情況。于是他進(jìn)一步測(cè)

得NMOP=a/NOP=/3,若小何想重新驗(yàn)證該碰撞過(guò)程沿O尸方向動(dòng)量守恒，則需要驗(yàn)證表達(dá)

式,若他還想驗(yàn)證該碰撞過(guò)程前后動(dòng)能相等，則需要驗(yàn)證表達(dá)式。（用

加1、加2、、0、%、工2、戊、P表示）

圖2

⑷定義碰撞過(guò)程的恢復(fù)系數(shù)e=迎，其中%和%'分別表示兩物體碰撞前的相對(duì)速度和碰撞后的相對(duì)速

V12

度。若實(shí)驗(yàn)時(shí)。、P、M、N四點(diǎn)共線，且落點(diǎn)尸總是在M、N之間，則說(shuō)明鋼球與玻璃球碰撞的恢復(fù)系數(shù)

至少為（保留2位有效數(shù)字，已知鋼球密度約為玻璃球密度的3倍）。

11.小明同學(xué)利用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.在長(zhǎng)木板上安裝光電門I和"，A、B為材料相同、

帶有等寬遮光條的滑塊，A、B的質(zhì)量分別為叫、啊，讓滑塊A與靜止的滑塊B在斜面上發(fā)生碰撞，碰撞

時(shí)間極短，然后通過(guò)光電門對(duì)滑塊進(jìn)行測(cè)速，進(jìn)而驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律并判斷碰撞是否為彈性碰撞，請(qǐng)完成

下列填空：

⑴用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d時(shí)，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖乙所示，則"=mm。

將長(zhǎng)木板一端墊高，調(diào)整長(zhǎng)木板與水平面的夾角，輕推滑塊直到經(jīng)過(guò)兩光電門的時(shí)間相同.

⑵某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊A通過(guò)光電門I時(shí)的擋光時(shí)間為4,則滑塊A過(guò)光電門I的速度為（用相應(yīng)的物

理量符號(hào)表示），滑塊A、B碰撞后通過(guò)光電門II的擋光時(shí)間分別為小tlo

⑶若要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，需要驗(yàn)證_____與____在誤差允許范圍內(nèi)相等即可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（用

犯、加2、％、1和芍表示）.

⑷判斷是否為彈性碰撞可由碰后A、B兩滑塊的速度之比判斷.若叢=（用叫和%表示），則可認(rèn)

VB

為滑塊A與B的碰撞為彈性碰撞.

12.如圖是用彈簧發(fā)射裝置進(jìn)行"驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，操作步驟如下：

①在水平桌面上固定彈簧發(fā)射器，使其出口處切線與水平桌面相平且彈簧原長(zhǎng)時(shí)與管口平齊；

②在一塊平直長(zhǎng)木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，將該木板豎直并貼緊桌面右側(cè)邊緣。將小球。向左壓縮

彈簧并使其由靜止釋放，。球碰到木板，在白紙上留下壓痕P;

③將木板向右水平平移適當(dāng)距離入2,再將小球。向左壓縮彈簧到某一固定位置并由靜止釋放，撞到木板

上，在白紙上留下壓痕￡；

④將半徑相同的小球6放在桌面的右邊緣，所選用的兩小球的質(zhì)量關(guān)系為風(fēng)＞〃％,仍讓小。從步驟③中

的釋放點(diǎn)由靜止釋放，與b球相碰后，兩球均撞在木板上，在白紙上留下壓痕片、鳥(niǎo)。

（1）本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有;

A.小球的半徑「

B.小球。、b的質(zhì)量也、mb

c.彈簧的壓縮量M，木板距離桌子邊緣的距離々

D.小球在木板上的壓痕耳、1、々分別與尸之間的豎直距離4、4、4

（2）用（1）中所測(cè)的物理量來(lái)驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，其表達(dá)式為；

（3）若。、b兩球上涂有粘性很強(qiáng)質(zhì)量不計(jì)的膠體，讓小球“從步驟③中的釋放點(diǎn)由靜止釋放與6球相碰

后粘連在一起并撞到木板上在白紙上留下壓痕巴，則壓痕巴的位置在0

A.尸與<之間B.々與鳥(niǎo)之間C.6與月之間D.乙下方

能力提州

13.學(xué)習(xí)小組利用如圖（°）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證發(fā)生完全非彈性碰撞時(shí)動(dòng)量守恒。氣墊導(dǎo)軌上安裝有

兩個(gè)光電門1、2,滑塊1上固定著豎直遮光條，滑塊2的右側(cè)有橡皮泥。實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

圖(a)圖(b)

（1）接通氣源，將滑塊1放置在導(dǎo)軌上，輕推一下使其先后通過(guò)光電門1、2,若滑塊經(jīng)過(guò)光電門1的時(shí)

間比經(jīng)過(guò)2的長(zhǎng)，應(yīng)調(diào)整水平螺絲，把支點(diǎn)尸調(diào)（填"高"或"低"）些，直到滑塊1通過(guò)兩個(gè)光電

門的時(shí)間相同。

（2）用天平測(cè)出滑塊1（包含遮光條）的質(zhì)量為叫、滑塊2（包含橡皮泥）的質(zhì)量為g，本實(shí)驗(yàn)

（填"需要"或"不需要"）測(cè)出遮光條的寬度心

（3）將滑塊2放置在光電門1,2間合適位置并保持靜止，將滑塊1放置在光電門1的右側(cè)，輕推滑塊

1,使其與滑塊2發(fā)生碰撞后粘在一起，光電門1記錄的遮光時(shí)間為％,光電門2記錄的遮光時(shí)間為馬。

（4）改變滑塊1的初速度，多次測(cè)量，獲得多組馬數(shù)據(jù)。

（5）在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，描點(diǎn)后擬合出的圖線為過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖（6）所示，測(cè)量出圖線的

斜率上若滿足后=（用所測(cè)物理量的字母表示），可驗(yàn)證完全非彈性碰撞時(shí)動(dòng)量守恒。

14.某學(xué)習(xí)小組利用如圖裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。器材有：斜槽軌道（傾斜部分與平直部分平滑連接，平直

軌道一側(cè)固定有刻度尺），材料相同、表面粗糙程度相同的滑塊A、B,在水平軌道上放置滑塊B,位置坐

標(biāo)記為為,將滑塊A從斜槽軌道上尸點(diǎn)由靜止釋放，滑塊A滑下后與滑塊B發(fā)生碰撞，碰后記錄滑塊A、

B停下來(lái)的位置坐標(biāo)入2、x3；取走水平軌道上的滑塊B,再將滑塊A從尸點(diǎn)由靜止釋放，記錄滑塊A停下

的位置坐標(biāo)x1。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑴為完成該實(shí)驗(yàn)，還需要的實(shí)驗(yàn)器材有;

(2)第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不理想，你認(rèn)為下列哪些同學(xué)的說(shuō)法有道理_；

A.小劉認(rèn)為：把水平軌道左側(cè)略微墊高一點(diǎn)，使得滑塊在水平軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.小李認(rèn)為：測(cè)量位移時(shí)，A、B滑塊都應(yīng)該讀右側(cè)面所對(duì)的位置坐標(biāo)

C.小王認(rèn)為：讀A、B滑塊左側(cè)面所對(duì)的位置坐標(biāo)

D.小張認(rèn)為：讀滑塊A右側(cè)面的位置坐標(biāo)，讀滑塊B左側(cè)面的位置坐標(biāo)

⑶某次實(shí)驗(yàn)中，滑塊A的質(zhì)量叫大于滑塊B的質(zhì)量嗎，在誤差允許的范圍內(nèi)，如果滿足關(guān)系式—，則

可以驗(yàn)證A、B碰撞動(dòng)量守恒；如果還想驗(yàn)證A、B的碰撞是否為彈性碰撞，需要驗(yàn)證關(guān)系式是否

成立(選用字母叫、機(jī)、無(wú)、再、馬來(lái)表示)。

20X2>

15.物理小組利用頻閃照相和氣墊導(dǎo)軌做"探究碰撞中的不變量”的試驗(yàn)。步驟如下：

①用天平測(cè)出滑塊/、3的質(zhì)量分別為300g和200g

②安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；

③向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；

④把42兩滑塊放到導(dǎo)軌上，并給他們一個(gè)初速度，同時(shí)開(kāi)始閃光照相，閃光的時(shí)間間隔設(shè)定為

Af=0.2s?照片如圖：該組同學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程和圖像分析知：該圖像是閃光4次攝得的照片，在這4次閃

光的瞬間，/、8兩滑塊均在0~80cm刻度范圍內(nèi)；第一次閃光時(shí)，滑塊B恰好通過(guò)x=55cm處，滑塊/恰

好通過(guò)x=70cm處；碰撞后有一個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。請(qǐng)問(wèn)：

01020304050607080/cm

IIII一x

(a)以上情況說(shuō)明碰后(選填/或2)物體靜止，滑塊碰撞位置發(fā)生在________cm處；

(b)滑塊碰撞時(shí)間發(fā)生在第一次閃光后s；

(c)設(shè)向右為正方向，試分析碰撞前兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是kg.m/s,碰撞后兩滑塊的

質(zhì)量與速度乘積之和是kg.m/s,以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明在碰撞過(guò)程中保持不變的物理量

是O

16.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。

12cm

[U」[111川j

111H|Hh11111111111

01020

乙

（1）將軌道右端墊高是為了平衡摩擦阻力。先將小車B移走，給小車A一個(gè)合適的初速度，使其先后通

過(guò)光電門1和光電門2,測(cè)量出遮光時(shí)間;和馬，若…2,應(yīng)適當(dāng)________（填"增大"或"減小"）墊塊的

IWJ度。

（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度4,結(jié)果如圖乙所示，則遮光片的寬度"=mm。

（3）將小車B靜