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2021年高考物理一轮基础复习专题09验证动量守恒试题含答案解析.doc
年级:高中
难度:偏难
更新时间:2020-10-21
下载:196次
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一、实验,探究题(共18题)
1.

在做“碰撞中的动量守恒定律”实验中

1)需要的测量仪器或工具有                      (多选)

A.秒表  B.天平  C.刻度尺  D.圆规

2)必须要求的条件是                             (多选)

A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同

D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

3)某次实验中得出的落点情况如下图所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比____________________

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难度:容易
知识点:动量守恒定律
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2.

某同学利用图所示的装置,通过半径相同且质量分别为m1m2AB两球所发生的碰撞来验证动量守恒定律。图中O点为球离开轨道时球心的投影位置,p点为A球单独平抛后的落点,p1p2分别为AB碰撞后AB两球的落点。已知A球始终从同一高度滚下。今测得op=xop1=x1op2=x2,则动量守恒表达式为          ,(用m1m2x1 x2表示)若表达式               成立,则可判断AB发生弹性正碰。

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组卷:199次
难度:中等
知识点:动量守恒定律
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3.

如图为实验室常用的气垫导轨验证动量守恒实验的装置。

两个带有等宽遮光条的滑块AB,质量分别为mAmB,在AB间用细线水平压住一轻弹簧,将其置于气垫导轨上,调节导轨使其能实现自由静止,这是表明_____________,烧断细线,滑块AB被弹簧弹开,光电门CD记录下两遮光条通过的时间分别为tAtB,若有关系式_____________成立,则说明该实验中动量守恒。

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组卷:177次
难度:中等
知识点:动量守恒定律
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4.

为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤做了如下实验:

用天平测出两个小球的质量(分别为m1m2,且m1m2)

按照如图所示的那样,安装好实验装置。将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端处的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端。

先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置。

将小球m2放在斜槽末端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1m2在斜面上的落点位置。

用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离,图中DEF点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LDLELF

 (1)小球m1m2发生碰撞后,m1的落点是图中的______点,m2的落点是图中的________点。

(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式______________________,则说明碰撞中动量守恒。

(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式______________________,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。

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组卷:110次
难度:偏难
知识点:动量守恒定律
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5.

某实验小组利用如图所示的装置进行实验,钩码AB(均可视为质点)分别系在一条跨过轻质定滑轮的软绳两端,在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C(可视为质点),在距地面为h处有一宽度略大于B的狭缝,钩码B能通过狭缝,在狭缝上放有一个外径略大于缝宽的环形金属块D(可视为质点)BD碰撞后粘在一起,忽略一切摩擦。开始时B距离狭缝的高度为h1,放手后,ABC从静止开始运动,ABCD的质量均相等。BD碰撞过程时间很短,忽略不计。

 (1)利用计时仪器测得钩码B通过狭缝后上升h2用时t1,则钩码B碰撞后瞬间的速度为________(用题中字母表示)

(2)通过此装置验证机械能守恒定律,当地重力加速度为g,若碰撞前系统的机械能守恒,则需满足的等式为____________________(用题中字母表示)

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组卷:157次
难度:中等
知识点:动量守恒定律
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6.

如图所示,已知AB两滑块的质量关系为mB1.5mA,拍摄共进行了四次,第一次是在两滑块相撞之前,以后的三次是在碰撞之后。A滑块原来处于静止状态,设AB滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10 cm105 cm这段范围内运动的(以滑块上的箭头位置为准),试根据闪光照片(闪光时间间隔为0.4 s),分析得出:

(1)B滑块碰撞前的速度vB_______A滑块碰撞后的速度vA_______B滑块碰撞后的速度vB________。根据闪光照片分析说明碰撞发生位置在刻度尺________cm刻度处。

(2)根据闪光照片分析得出碰撞前两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是________(kg·m/s)(mA表示);碰撞后两个滑块各自的质量与各自的速度的乘积之和是________(kg·m/s)(mA表示)

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组卷:150次
难度:中等
知识点:动量守恒定律
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7.

气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板CD的气垫导轨以及滑块AB来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)

采用的实验步骤如下:

用天平分别测出滑块AB的质量mAmB

调整气垫导轨,使导轨处于水平。

AB间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。

用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1

按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块AB运动时间的计时器开始工作。当AB滑块分别碰撞CD挡板时停止计时,记下AB分别到达CD的运动时间t1t2

(1)实验中还应测量的物理量是____________________________

(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是________________,式子中算得的AB两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是_____________________________

(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式:_____________

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组卷:197次
难度:中等
知识点:动量守恒定律
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8.

如图(a)所示,冲击摆是一个用细线悬挂着的摆块,弹丸击中摆块时陷入摆块内,使摆块摆至某一高度,利用这种装置可以测出弹丸的发射速度。

实验步骤如下:

用天平测出弹丸的质量m和摆块的质量M

将实验装置水平放在桌子上,调节摆绳的长度,使弹丸恰好能射入摆块内,并使摆块摆动平稳,同时用刻度尺测出摆长;

让摆块静止在平衡位置,扳动弹簧枪的扳机,把弹丸射入摆块内,摆块和弹丸推动指针一起摆动,记下指针的最大偏角;

多次重复步骤,记录指针最大偏角的平均值;

换不同挡位测量,并将结果填入下表。

完成下列填空:

挡位

平均最大偏角θ(角度)

弹丸质量m(kg)

摆块质量M(kg)

摆长l(m)

弹丸的速度v(m/s)

低速挡

15.7

0.007 65

0.078 9

0.270

5.03

中速挡

19.1

0.007 65

0.078 9

0.270

6.77

高速挡

0.007 65

0.078 9

0.270

7.15

(1)现测得高速挡指针最大偏角如图(b)所示,请将表中数据补充完整:θ________

(2)用上述测量的物理量表示发射弹丸的速度v___________(已知重力加速度为g)

(3)为减小实验误差,每次实验前,并不是将指针置于竖直方向的零刻度处,常常需要试射并记下各挡对应的最大指针偏角,每次正式射击前,应预置指针,使其偏角略小于该挡的最大偏角。请写出这样做的一个理由:_______________________________

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组卷:190次
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知识点:动量守恒定律
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9.

为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块AB,按下述步骤进行实验:

步骤1:在AB的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;

步骤2:安装好实验装置如图甲,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;

步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处由静止释放,同时开始频闪拍摄,直到AB停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;

步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图乙所示。

(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置在________

P5P6之间 P6处 P6P7之间

(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或读取的物理量是________

AB两个滑块的质量m1m2

滑块A释放时距桌面的高度

频闪照相的周期

照片尺寸和实际尺寸的比例

照片上测得的s45s56s67s78

照片上测得的s34s45s56s67s78s89

滑块与桌面间的动摩擦因数

写出验证动量守恒的表达式_________________________

(3)请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议:________________________________

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组卷:124次
难度:偏难
知识点:动量守恒定律
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10.

在验证动量守恒定律实验中,实验装置如图所示,ab是两个半径相等的小球,按照以下步骤进行操作:

在平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处,将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O

将木板水平向右移动一定距离并固定,再将小球a从固定点处由静止释放,撞到木板上得到痕迹B

把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从固定点处由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹AC

(1)若碰撞过程中没有机械能损失,为了保证在碰撞过程中a球不反弹,ab两球的质量m1m2间的关系是m1______m2(选填“>”“=”或“<”)

(2)为完成本实验,必须测量的物理量有________

A.小球a开始释放的高度h

B.木板水平向右移动的距离l

Ca球和b球的质量m1m2

DO点到ABC三点的距离y1y2y3

(3)在实验误差允许的范围内,若动量守恒,其关系式应为__________________________

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组卷:126次
难度:偏难
知识点:动量守恒定律
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11.

在验证动量守恒定律实验时,用图甲所示装置进行验证,在长木板右端下面垫放小木片,平衡好摩擦力。小车P的前端粘有橡皮泥,后端连着纸带。接通电源,轻推小车P使之运动,小车P运动一段时间后,与原来静止的小车Q相碰,并粘合在一起继续运动。(已知打点计时器电源频率为50 Hz)

(1)两车碰撞前后打出的纸带如图乙所示。测得小车P的质量mP0.60 kg,小车Q的质量mQ0.40 kg,由以上数据求得碰前系统总动量为________kg·m/s,碰后系统总动量为________kg·m/s(结果保留三位有效数字)

(2)实验结论:______________________________

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组卷:137次
难度:容易
知识点:动量守恒定律
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12.

某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,认为其圆心就是小球落点的平均位置;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的B点,让小球1A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置MPNO点的距离,即线段OMOPON的长度。

(1)在上述实验操作中,下列说法正确的是     (  )

A.小球1的质量一定大于小球2的质量,小球1的半径可以大于小球2的半径

B.将小球静止放置在轨道末端看小球是否滚动来检测斜槽轨道末端是否水平

C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,这样碰前的速度大,测量误差较小

D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动

(2)以下提供的器材中,本实验必需的有         (  )

A.刻度尺  B.游标卡尺   C.天平    D.秒表

(3)设小球1的质量为m1,小球2的质量为m2MP的长度为l1ON的长度为l2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为______________________________

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组卷:154次
难度:容易
知识点:动量守恒定律
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13.

把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接起来,中间夹一被压缩了的轻弹簧,置于摩擦可以忽略不计的水平桌面上,如图所示。现烧断细线,观察两球的运动情况,进行必要的测量,探究金属球间发生相互作用时的不变量。测量过程中:

(1)还必须添加的器材有________________________

(2)需直接测量的数据是__________________________

(3)需要验证的表达式为__________________________

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组卷:101次
难度:偏难
知识点:动量守恒定律
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14.

(2018·湖南衡阳三次联考)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门。水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为水平面,当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:

A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;

B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量mamb

C.在ab间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧,静止放置在平台上;

D.细线烧断后,ab瞬间被弹开,向相反方向运动;

E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t

F.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s

G.改变弹簧压缩量,进行多次测量。

(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为________ mm

(2)该实验要验证动量守恒定律,则只需验证ab两物体弹开后的动量大小相等,即 _______________ (用上述实验所涉及物理量的字母表示)

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组卷:112次
难度:中等
知识点:动量守恒定律
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15.

(2019·聊城模拟)如图所示,用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)实验必须要求满足的条件是________

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.若入射小球质量为m1,被碰小球质量为m2,则m1>m2

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程,然后,把被碰小球m2静置于轨道的末端,再将入射球m1从斜轨S位置由静止释放,与小球m2相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________(填选项的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1m2相碰后平均落地点的位置MN

E.测量平抛射程

(3)若两球相碰前后的动量守恒,则其表达式可表示为________((2)中测量的量表示)

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组卷:187次
难度:容易
知识点:动量守恒定律
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16.

(2019·烟台期末)某实验小组利用频闪照相和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验。如图甲所示,气垫导轨上有AB两个滑块,质量分别为200 g150 g,用细绳将滑块AB连接,使AB间的轻质弹簧处于压缩状态,开始时两个滑块都处于静止状态。若某时刻烧断细绳,滑块开始运动,图乙给出两个滑块运动过程的频闪照片,频闪的频率为20 Hz,分析照片可知:

(1)AB离开弹簧后,A的动量大小为________kg·m/sB的动量大小为________kg·m/s

(2)根据实验数据,实验小组得出“在实验误差允许的范围内,两个滑块组成的系统动量守恒”。你认为得到这个结论的依据是____________________________

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组卷:164次
难度:容易
知识点:动量守恒定律
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17.

(2019·烟台期末)某实验小组采用如图1所示的实验装置“验证动量守恒定律”:在长木板上放置甲、乙两辆小车,长木板下垫有小木块用以平衡两小车受到的摩擦力,甲车的前端粘有橡皮泥,后端连着纸带,纸带穿过位于甲车后方的打点计时器的限位孔。某时刻接通打点计时器的电源,推动甲车使之做匀速直线运动,与原来静止在前方的乙车相碰并粘在一起,然后两车继续做匀速直线运动。已知打点计时器的打点频率为50 Hz

(1)现得到如图2所示的打点纸带,A为打点计时器打下的第一个点,测得各计数点间的距离AB8.40 cmBC10.50 cmCD9.08 cmDE6.95 cm,相邻两个计数点之间还有四个计时点。则应选________段计算甲车碰前的速度;应选________段计算甲车和乙车碰后的共同速度(选填“AB”“BC”“CD”或“DE)

(2)用天平测得甲车及橡皮泥的质量为m10.40 kg,乙车的质量为m20.20 kg,取甲、乙两车及橡皮泥为一个系统,由以上测量结果可求得碰前系统的总动量为________ kg·m/s,碰后系统的总动量为_______ kg·m/s

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组卷:184次
难度:中等
知识点:动量守恒定律
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18.

现利用如图所示的装置验证动量守恒定律。在图中,气垫导轨上有AB两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,滑块B左侧也有一弹簧片,上面固定有完全相同的遮光片,光电计时器可以记录遮光片通过光电门的时间。将光电门2固定在滑块B的右侧,光电门1固定在滑块A的右侧,现给滑块A一个向右的初速度,使它与静止的B相碰。碰前与光电门1相连接的光电计时器显示的时间为t1,碰后与光电门1相连的光电计时器显示时间为t2,与光电门2相连的光电计时器显示的时间为t3滑块A的质量m1,滑块B的质量m2

(1)要验证碰撞中动量守恒,除了已经测出的物理量和题目中所给出的物理量,    其他物理量(填需要不需要)。

(2)要验证碰撞中动量守恒,需要验证的表达式为                  (用题中所测量的和所给的物理量表示)

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组卷:190次
难度:容易
知识点:动量守恒定律
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二、填空题(共1题)
1.

(2018·保定一模)几个同学在旱冰场闲聊时说起了滑旱冰的物理学知识,于是大家想要粗略验证动量守恒定律,设计好方案后按下列步骤进行:

a.在宽阔水平的场地上选取两个基准点为原点,分别沿相反方向画射线,选取一定长度为标度画上刻度;

b.两个同学穿好旱冰鞋分别站立在一个原点上,对推,旁边同学用智能手机跟拍;

c.改变对推人数,比如一方两个同学相互抱住,另一方一个同学,旁边同学拍下运动场景;

d.选取同学的运动轨迹基本沿着射线的视频,从视频中得到一些相关数据。

请回答:

(1)要完成实验目的,选出下列你认为需要用到的数据____________

A.本地重力加速度g

B.对推双方的质量m1m2

C.对推双方滑行的标度数目n1n2

D.互推过程的时间

E.旱冰鞋与地面之间的摩擦因数μ

(2)用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式____________________

(3)写出可能影响验证的某一个因素______________________________________________

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组卷:145次
难度:偏难
知识点:动量守恒定律
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试卷统计
试题总数:
19
总体难度:
偏难
题型统计
大题类型
题目数
占比
实验,探究题
18
94.73%
填空题
1
5.26%
知识点统计
知识点
题目数
占比
动量守恒定律
19
100.0%
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