2019届高考物理一轮复习 第六单元 动量守恒定律 题组层级快练30 实验：验证动量守恒定律 新人教版.doc

题组层级快练(三十)1．(2017·朝阳区二模)若采用图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律(图中小球半径相同质量均为已知且m＞m、B两点在同一水平线上)下列说法正确的是(　　) A．采用图甲所示的装置必须测量OB、OM、OP和ON的距离采用OB、B、B和B的距离采用图甲所示装置若m＝m＋m则表明此碰撞动量守恒采用图乙所示装置若＝＋则表明此碰撞机械能守恒答案　解析　项如果采用图甲所示装置由于小球平OB的长度故项错误；项如果采用图乙所示装置时利用水平距离相等根据下落的高度可确定飞行时间从而根据高度可以表示出对应的水平速度从而确定动量是否守恒故不需要测量OB的距离故项错误；项采用图甲所示装置一个球时水平距离为OP两球相碰时球距离为OM球为ON则根据动量守恒定律有：m＝m＋m因下落时间相同则两端同时乘以t后有m＝m＋m则表明此碰撞动量守恒故项错误；项小球碰后做平抛运动速度越快下落高度越小单独一个球下落时落点为P两球相碰后落点分别为M和N根据动量守恒定律有：m＝m＋m而速度v＝根据h＝可得＝则可解得：v＝＝＝；代入动量守恒表达式消去公共项后有＝＋机械能守恒定律可知：＝＋代入速度表达式可知：＝＋联立动量表达式和机械能表达式可知＝＋故可以根据该式表明此碰撞机械能守恒故项正确．在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时左侧滑块质量m＝170 右侧滑块质量m＝110 挡光片宽度为3.00 两滑块之间有一压缩的弹簧片并用细线连在一起如图所示．开始时两滑块静止烧断细线后两滑块分别向左、右方向运动．挡光片通过光电门的时间分别为＝0.32 ＝0.21 ．取向左为正方向则两滑块的速度分别为v＝________ ＝________ 烧断细线前m＋m＝________ 烧断细线后m1＋m＝________ 可得到的结论是________________ ________________________________________________________． 答案　0.094　－0.143　0　2.5×10－4　在实验允许的误差范围内两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量解析　取向左方向为正两滑块速度＝＝′2＝＝－0.143 烧断细线前m＋m＝0烧断细线后m＋m＝(0.170×0.094－0.110×0.143) ＝2.5×10－4在实验允许的误差范围内＋m＝m＋m(2017·莆田一模)小明同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验．如图甲所示长木板下垫着小木块以平衡两车的摩擦力；让小车P做匀速运动然后与原来静止在前方的小车Q相碰并粘合成一体继续做匀速运动；在小车P后连着纸带电磁打点计时器所用电源50 Hz. (1)某次实验测得纸带上各计数点的间距如图乙所示为运动的起点则应选________段来计算小车P碰撞前的速度应选________段来计算小车P和Q碰后的共同速度．(选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)测得小车P的质量m＝0.4 小车Q的质量m＝0.2 则碰前两小车的总动量大小为________________碰后两小车的总动量大小为________(计算结果保留三位有效数字)(3)由本次实验获得的初步结论是________________答案　(1)BC　DE　(2)0.420　0.417　(3)在误差允许范围内系统动量守恒．解析　(1)推动小车由静止开始运动故小车有个加速过程在碰撞前做匀速直线运动即在相同的时间内通过的位移相同故BC段BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动故在相同的时间内通过相同的位移故应选DE段来计算碰后共同的速度．(2)由图乙可知段的距离为BC＝10.50 ＝0.105 0 ；段的距离DE＝6.95 ＝0.069 5 ；则碰前小车的速度为：v＝＝＝1.05 碰前的总动量为：p＝mA＝0.4×1.05 ＝0.420 ；碰后小车的共同速度为：v＝＝＝0.695 碰后的动量为：p＝(m＋m)v＝(0.4＋0.2)×0.695 ＝0.417 ；(3)根据碰撞前后的动量关系可知在误差允许的范围内系统动量守恒．4.(2017·百色二模)如图所示某同学制作了一个弹簧弹射装置轻弹簧两端各放一个金属小球(小球与弹簧不连接)压缩弹簧并锁定该系统放在内壁光滑的金属管中(管径略大于两球直径)金属管水平固定在离地面一定高度处解除弹簧锁定两小球向相反方向弹射射出管时均已脱离弹簧现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能并探究弹射过程遵循的规律实验小组配有足够的基本测量工具重力加速度大小取g按下述步骤进行实验：用天平测出小球P和Q的质量分别为m、m；用刻度尺测出管口离地面的高度h；N、M；根据该同学的实验回答下列问题：(1)除上述测量外要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能还需要测量的物理量