(讲练测)2017年高考物理一轮复习专题62验证动量守恒定律(测)(含解析)

专题62 验证动量守恒定律（测）

【满分：60分时间：45分钟】

实验题（共5小题，每题12分）

1．某同学用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

（1）实验中必须要求的条件是（ ） 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

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量（）（填选项号） A．水平槽上未放B球时，测量A球落点P到O点的距离 B．A球与B球碰撞后，测量A球落点M到O点的距离 C．A球与B球碰撞后，测量B球落点N到O点的距离 D．测量A球或B球的直径

E．测量A球和B球的质量（或两球质量之比） F．测量释放点G相对于水平槽面的高度 G．测量水平槽面离地的高度

（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之比为____________。

【答案】(1) BD (2) A、B、C、E (3) 4：1

【名师点睛】本题考查了通过平抛运动验证动量守恒定律的方法。

2．某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的具体装置如图所示，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

①若已得到打点纸带如图甲所示，并将测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，若要计算小车A的碰前速度以vA及计算A和B碰后的共同速度v共，应分别选择纸带的哪一段？（“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）

②若已测得小车A的质量 m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，那么碰前两小车的总动量为多少？碰后两小车的总动量为多少？

【答案】①BC，DE；②0.420kg?m/s；0.417kg?m/s． 【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段为匀速运动的阶段，故选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碰前小车的速度为诶：vA=

=

=1.05m/s，

碰前的总动量为：P=mAvA=0.4×1.05=0.420kg?m/s；

碰后小车的共同速度为：v===0.695m/s，

碰后的动量为：P′=（mA+mB）v=（0.4+0.2）×0.695=0.417kg?m/s；

【名师点睛】本题考查了验证动量守恒定律实验，分析清楚小车运动过程，运用速度公式、动量计算公式即可正确解题，要掌握根据纸带求速度的方法．①小车做匀速直线运动时，在相等时间内的位移相等，分析小车的运动过程，然后答题；②根据图象，由速度公式求出小车的速度，然后由P=mv求出动量．

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A和B，质量分别为mA、mB，在A、B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A、B被弹簧弹开，光电门C、D记录下两遮光条通过的时间分别为tA和tB，若有关系式_____________成立，则说明该实验中动量守恒。

mm【答案】气垫导轨水平， A?B=0

tAtB【解析】

【名师点睛】滑块静止，处于平衡状态，所受合力为零，据此分析答题；求出滑块速度，由动量守恒定律分析答题；本题考查了实验注意事项、实验数据处理，应用速度公式、动量守恒定律即可正确解题。

4．某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中AB是斜槽，BC是水平槽，它们连接平滑，O点为重锤线所指的位置．实验时先不放置被碰球2，让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复10次，然后将球2置于水平槽末端，让球1仍从位置G由静止滚下，和球2碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复10次．实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P．

（1）在该实验中，应选用的器材是下列器材中的． A天平 B游标卡尺 C刻度尺 D大小相同的钢球两个 E大小相同的钢球和硬橡胶球各一个

（2）在此实验中，球1的质量为m1，球2的质量为m2，需满足m1m2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）被碰球2飞行的水平距离由图中线段表示． （4）若实验结果满足m1?

=，就可以验证碰撞过程中动量守恒．

；（4）m1

+m2

【答案】（1）ACE；（2）大于；（3）【解析】

（2）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2 在碰撞过程中动能守恒故有：m1v0=m1v1+m2v2

2

2

2

解得：v1=

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0， 故答案为：大于．

（3）1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以所以碰撞后2球的落地点是P点，所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段