1验证动量守恒定律(高考物理力学实验)含答案与解析

1验证动量守恒定律（高考物理力学实验）

组卷老师：莫老师

评卷人 得 分 一．实验题（共50小题）

1．如图，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撤前后的动量关系。图中0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，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1，从斜轨上S位置静上释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道润的摩擦。

（1）实验中，不需要测量的物理量是 （填选项前的符号）。

A．两个小球的质量m1、m2 B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程

（2）若实验中发现m1?OM+m2?ON小于m1?OP，则可能的原因是 （填选项前的符号）。

A．碰撞过程有机械能的损失 B．计算时没有将小球半径考虑进去

C．放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上都止释放的位置比原来的低 （3）若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是 （填选项前的符号）。

A．OP=ON﹣OM B．2OP=ON+OM C．OP﹣ON=2OM

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2．用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车P的前端粘有橡皮泥，后端连接通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车P，使之运动，与静止的小车Q相碰粘在一起，继续运动。

（1）实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，用刻度尺测得各点到起点A的距离。根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上 段来计算小车P的碰前速度。

（2）测得小车P（含橡皮泥）的质量为m1，小车Q（含橡皮泥）的质量为m2，如果实验数据满足关系式 ，则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒。 （3）如果在测量小车P的质量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比，将 （填“偏大”或“偏小”或“相等”）。

3．某实验小组利用图示装置验证动量守恒定律，光滑水平桌面上有一轻弹簧，原长很短，小球A、B将弹簧压缩至某一长度后由静止释放，A、B被弹开后沿桌面边缘飞出，落至水平地面上的M、N两点。用天平测出小球A、B的质量m1、m2，用刻度尺测量M、N点到桌面左右边缘的水平距离分别为x1、x2．已知重力加速度为g

①只要实验数据满足关系式 （用以上物理量符号表示），就能验证动量守恒定律。

②该小组认为，利用此实验的装置及测量仪器还可以测定弹簧被压缩的弹性势能。那么除了以上测量数据，还必须测量 （用文字及相应符号表示），弹性势能的表达式： （用以上对应物理量符号表示）

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4．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：

（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则要求

A．m1＞m2 r1＞r2 B．m1＞m2 r1＜r2

C．m1＞m2 r1=r2 D．m1＜m2 r1=r2

（2）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用甲装置实验时，验证动量守恒定律的公式为 （用装置图中的字母表示）

（3）若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必须有的是 A．毫米刻度尺 B．游标卡尺 C．天平 D．弹簧秤 E．秒表

（4）在实验装置乙中，若小球和斜槽轨道非常光滑，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有：小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差h1，小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度h2．则所需验证的关系式为 。（不计空气阻力，用题中的字母符号表示）

5．某同学把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察两物体的运动情况，进行必要的测量，探究反冲过程动量变化的规律。

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（1）该同学还必须有的测量仪器是 ； （2）需要直接测量的物理量是 ；

（3）根据课堂探究，本实验中反冲过程动量守恒的表达式应为 。

6．某实验小组用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在水平轨道上碰撞前后的动量关系。

装置图中O点为小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先将入射小球m1，多次从斜轨道上的P位置由静止释放，找到其落地点的平均位置Q，测量水平射程OQ．接着将被碰小球置于水平轨道，再将人射小球m1从斜轨道上P位置由静止释放，与小球m2相碰，并重复多次，分别找到两球相碰后落地点的平均位置。 （1）要达成本实验目的，以下哪些物理量还需要测量 （填选项前的字母）。 A．两个小球的质量m1、m2

B．小球m1开始释放时距水平导轨的高度h C．抛出点距地面的高度H

D．两个小球相碰之后平抛的水平射程OM、ON

（2）实验中，在确定小球落地点的平均位置时，通常采用的做法是 ，其目的是减小实验中的 （填“系统误差”或“偶然误差）。

（3）若两球相碰前后动量守恒，其表达式为 ；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为 。（两空均用所测量的量表示）

7．在验证动量守恒定律的实验中，实验装置如图所示，图中O点是小球抛出点在地面上垂直的投影。a、b是两个半径相等的小球。先让入射球a多次从斜轨

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上同一位置S静止释放，找到其平抛落地点的位置，测量平抛射程。然后，把被碰的小球b静置于轨道的水平部分，再将入射球a从斜轨上S位置静置释放，与小球b相碰，并多次重复。

（1）为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1 m2

（2）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．抛出点距离地面的高度H C．A球和B球的质量m1、m2

D．记录点O到A、B、C的距离OA、OB、OC

（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示m1OB=

8．图为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图，图中P点是未放被碰小球2时入射小球1的落点．

（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，为了减小误差，它们的质量相比较，应是m1 m2．（选填“＞”、“＜”、“=”） （2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使 ． （3）为了验证动量守恒，下列关系式成立的是 ． A.B.C.

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