1.4實驗：驗證動量守恒定律同步練習（word版含答案）

1、試卷第 =page 1 1頁，共 =sectionpages 3 3頁1.4實驗：驗證動量守恒定律同步練習20212022學年高中物理人教版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共15題）1在探究下列四個定律的實驗中， 哪個定律不是直接通過控制變量法探究得出的（）A牛頓第二定律B電阻定律C歐姆定律D動量守恒定律2在研究碰撞中的動量守恒的實驗中，下列操作不正確的是（ ）A改變入射小球的釋放高度，多次釋放，測出每次的水平位移，求出平均值，代入公式計算B入射小球應始終保持在同一高度釋放C球相碰時，兩球的球心必須在同一水平高度上D重復從同一高度釋放入射小球，用一個盡量小的圓將其各次落點圈在其中，取其

2、圓心作為小球落點的平均值3一質量為 200kg 的小船靜止在平靜的水面上，小船長度為 2m質量為 50kg的小孩從船頭走到船尾若不考慮船運動過程中水對船的阻力，則人從船頭走到船尾的過程中 A人與船可以向相同方向運動B船的速率始終是人的速率的 4 倍C人對地發(fā)生的位移大小為 1.6mD船對地發(fā)生的位移大小為 1.6m4在做“驗證動量守恒定律”實驗時，入射球a的質量m1，被碰球b的質量為m2，小球的半徑為r，各小球的落地點如圖所示.下列關于這個實驗的說法正確的是（ ）A入射球與被碰球最好采用大小相同、質量相等的小球B讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下C要驗證的

3、表達式是D要驗證的表達式是E要驗證的表達式是5在做“驗證動量守恒定律”的整個實驗過程中，入射小球多次滾下都應從斜槽上的同一位置無初速度釋放，這是為了（）A保證小球每次都水平地飛出槽口B保證小球每次都以相同速度飛出槽口C保證小球在空中飛行時間不變D保證小球每次都沿同一方向運動6如圖所示，一個質量為的人抓在一只大氣球下方，氣球下面有一根長繩。氣球和長繩的總質量為，長繩的下端剛好和水平面接觸。初始靜止時人離地面的高度為。如果這個人開始沿長繩向下滑動，當他滑到長繩下端時，他離地面的高度是（可以把人看作質點）（）A5 mB3.6 mC2.6 mD8 m7如圖為驗證動量守恒實驗裝置圖.先讓入射球m1多次從

4、斜軌上S位置靜止釋放，然后把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復.根據水平地面記錄紙上落點痕跡的照片，估算小球m2與m1的質量之比（ ）A0.17B4.0C0.62D0.88兩球相向運動，發(fā)生正碰，碰撞后兩球均靜止，于是可以斷定，在碰撞以前 ( )A兩球的質量相等B兩球的速度大小相同C兩球的質量與速度的乘積之和的大小相等D以上都不能斷定9利用氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗時，不需要測量的物理量是（）A滑塊的質量B擋光時間C擋光片的寬度D滑塊移動的距離10在驗證碰撞中的動量守恒的實驗中，關于入射小球在斜槽軌道上釋放點的高低對實

5、驗影響，下列說法正確的是（）A釋放點越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B釋放點越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對誤差越小，兩球速度測量值越精確C釋放點越高，兩球相碰時，相互作用的內力越大，碰撞前后動量之差越小，誤差越小D釋放點越高，入射小球對被碰小球的作用力越大，支柱對被碰小球的阻力越小11一子彈從水平方向飛來打穿一放在光滑的水平面上的木塊關于此過程，對子彈和木塊組成的系統(tǒng)，以下看法正確的是（）A動量守恒，機械能守恒B動量守恒，機械能不守恒C動量不守恒，機械能守恒D動量不守恒，機械能不守恒12在氣墊導軌上進行探究實驗時，首先應該做的是（）A給氣墊導軌通氣B給光電計時器

6、進行掃零處理C把滑塊放到導軌上D檢查擋光片通過光電門時是否能擋光計時13在滑冰場上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來都靜止不動，在相互猛推一下后分別向相反方向運動假定兩板與冰面間的動摩擦因數(shù)相同已知甲在冰上滑行的距離比乙遠這是由于( )A在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B分開時甲獲得的動量大小大于乙的動量大小C在剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度D在分開后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小14某中學實驗小組的同學在“探究碰撞中的不變量”時，利用了如圖所示的實驗裝置進行探究，下列說法正確的是（）A要求斜槽一定是光滑B斜槽的末端必須水平C入射球每次釋放點的高度可以任意調D入射球的質量必

7、須與被碰球的質量相等15在研究斜槽末端小球碰撞時動量守恒的實驗中，實驗裝置如圖所示，實驗中（）A不需要測量小球的質量B需要測量小球下落的高度C用重垂線來檢測斜槽末端是否水平D用小球的水平位移大小表示碰撞前后的速度大小二、填空題（共5題）16一、實驗原理在一維碰撞中，測出相碰的兩物體的質量m1、m2和碰撞前、后物體的速度v1、v2、v1、v2，算出碰撞前的動量p=_及碰撞后的動量p=_，看碰撞前、后_是否相等。二、實驗方案及實驗過程方案一：利用氣墊導軌完成一維碰撞實驗1.實驗器材氣墊導軌、數(shù)字計時器、_、滑塊（兩個）、重物、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥。 2.實驗過程（1）測質量

8、：用天平測出滑塊的質量。（2）安裝：正確安裝好氣墊導軌，如圖所示。（3）實驗：接通電源，利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的_。（4）改變條件，重復實驗：改變滑塊的_；改變滑塊的初速度大小和方向。（5）驗證：一維碰撞中的_。3.數(shù)據處理（1）滑塊速度的測量：v=，式中x為滑塊上擋光片的寬度（儀器說明書上給出，也可直接測量），t為數(shù)字計時器顯示的滑塊（擋光片）經過光電門的時間。（2）驗證的表達式：_。 方案二：利用斜槽滾球完成一維碰撞實驗1.實驗器材斜槽、小球（兩個）、_、復寫紙、白紙、_、鉛垂線等。 2.實驗過程（1）測質量：用天平測出兩小球的質量，并選定質量_的小球為入射小球

9、。（2）安裝：按照如圖甲所示安裝實驗裝置。調整固定斜槽使斜槽底端_。 （3）鋪紙：白紙在_，復寫紙在_且在適當位置鋪放好。記下鉛垂線所指的位置O。 （4）放球找點：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某_高度處自由滾下，重復10次。用圓規(guī)畫_的圓把所有的小球落點圈在里面。圓心P就是小球落點的平均位置。（5）碰撞找點：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度（同步驟4中的高度）自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復實驗10次。用步驟4的方法，標出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N，如圖乙所示 。（6）驗證：連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度。將測量數(shù)據填入表中，最后

10、代入_，看在誤差允許的范圍內是否成立。（7）整理：將實驗器材放回原處。3.數(shù)據處理驗證的表達式：m1OP=m1OMm2ON。三、注意事項1.前提條件：碰撞的兩物體應保證“_”和“正碰”。2.方案提醒（1）若利用氣墊導軌進行驗證，調整氣墊導軌時，應確保導軌_。（2）若利用平拋運動規(guī)律進行驗證：斜槽末端的切線必須_；入射小球每次都必須從斜槽_高度由_釋放；選質量_的小球作為入射小球；實驗過程中實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。17某小組用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律，裝置固定在水平面上。圓弧形軌道末端切線水平，兩球半徑相同，兩球與水平面的動摩擦因數(shù)相同。實驗時，先測出A、B兩球的質量

11、m1、m2，讓球A多次從圓弧形軌道上某一位置由靜止釋放，記下其在水平面上滑行距高的平均值為L，然后把球B靜置于軌道末端水平部分，并將球A從軌道上同一位置由靜止釋放，并與球B相碰，重復多次。已知碰后球A，B滑行距離的平均值分別為L1、L2（1）為確保實驗中球A不反向運動，則m1、m2應滿足的關系是_。（2）若碰撞前后動量守恒，寫出動量守恒的表達式：_。18“探究碰撞中的不變量”的實驗中，入射小球m130g，原來靜止的被碰小球m220g，由實驗測得它們在碰撞前后的xt圖像如圖所示，由圖可知，入射小球碰撞前的動量是_，入射小球碰撞后的動量是_，被碰小球碰撞后的動量是_，由此得出結論_。19某同學利用

12、圖所示的裝置，通過半徑相同且質量分別為m1、m2的AB兩球所發(fā)生的碰撞來驗證動量守恒定律圖中O點為球離開軌道時球心的投影位置，p點為A球單獨平拋后的落點，p1、p2分別為AB碰撞后AB兩球的落點已知A球始終從同一高度滾下今測得op=x，op1=x1，op2=x2，則動量守恒表達式為_，（用m1、m2、x1、x2表示）若表達式_成立，則可判斷AB發(fā)生彈性正碰20（1）如圖甲所示為強強同學在“探究做功與物體速度變化的關系”實驗中所用的學生電源，其接線端口應選擇_（填“左側”或“右側”）。使用該電源選用的打點計時器應為_（填“乙”或“丙”）（2）他又利用如圖丁所示裝置進行“探究碰撞中的不變量”實驗，

13、在平衡摩擦力操作中應把墊片墊在圖丁中平板的_（填“左側”或“右側”），該實驗_（填“需要”或“不需要”）測量兩小車的質量。（3）下列兩條紙帶，“探究碰撞中的不變量”實驗的紙帶是_，請計算出兩小車碰撞以后的速度_。三、綜合題（共3題）21有研究者用下列方式驗證動量守恒定律。如圖（a）所示，在氣墊導軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A和B相對的側面皆有彈簧片，滑塊A左側與連接打點計時器的紙帶相連，滑塊B上端固定有遮光片，光電計時器可記錄遮光片通過光電門的時間。實驗測得滑塊A的質量m1=0.310kg，滑塊B的質量m2=0.108kg，遮光片的寬度d=1.00cm；打點計時器所用交流電源的頻率f=50Hz。

14、將光電門固定在滑塊B的右側，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與滑塊B相碰；碰撞后光電計時器顯示的時間tB=3.500ms，碰撞前后打出的紙帶如圖（b）所示。若實驗允許的相對誤差絕對值（）最大為5%，本實驗是否在誤差范圍內驗證了動量守恒定律？請寫出運算過程。22如圖所示，在光滑水平面上有一輛質量m13.98 kg的平板小車，小車上表面離地高度為h=0.2m，小車右端有一個質量m21 kg的木塊(木塊可視為質點)，小車與木塊一起靜止在地面上一顆質量m020 g的子彈以v0300 m/s的初速度水平向右飛行，瞬間擊中小車并留在其中木塊與小車上表面之間的動摩擦因數(shù)=0.2(g10 m/s2

15、)（1）如果木塊剛好不從小車上掉下，求小車長度L0；（2）如果小車長度L=0.25 m，求木塊落地瞬間與小車左端的水平距離x 23如圖，小球A和B緊靠一起中間壓緊一輕質彈簧并鎖定（彈簧與小球不相連），靜止于光滑平臺上，mA=0.3kg，mB=0.5kg，解鎖彈簧后兩小球突然分離，A分離后向左運動恰好通過半徑R=0.5m的光滑半圓軌道的最高點, B球分離后從平臺上水平拋出，已知平臺的高度h0.8 m，重力加速度g10m/s2，求：(1)AB兩球剛分離時A的速度大??；(2)壓緊時彈簧的彈性勢能和B球落地的水平位移答案第 = page 1 1頁，共 = sectionpages 2 2頁參考答案：1D2A3C4D5B6B7A8C9D10C11B12A13C14B15D16 m1v1m2v2 m1v1m2v2 動量 天平 速度 質量 動量守恒 m1v1m2v2=m1v1m2v2 天平 圓規(guī) 大 水平 下 上 固定 盡量小