北京各区2019年高考物理专题10实验题专题讲练——力学部分（含解析）

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1、专题10实验题——力学部分1、验证动量守恒定律【2019顺义二模】（1）在“验证动量守恒定律”的实验中，将仪器按要求安装好后开始实验，如图所示。第一次不放被碰小球，直接将入射小球从斜槽轨道上某位置由静止释放；第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分，让入射小球仍从斜槽轨道上的同一位置由静止释放。在白纸上记录下重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，设入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，则下列说法中正确的有。A．第一、二次入射小球的落点分别是B、AB．第二次被碰小球的落点是BC．入射小球的质量应该小于

2、被碰小球的质量D．若碰撞过程动量守恒，在误差允许的范围内应满足：m1·AB=m2·OC【答案】（1）AD【考点】：验证动量守恒定律【解析】：两球碰后被碰球m2的速度最大，落点最远，即图中C点；因为碰撞时m1把一部分能量给了m2，所以碰后m1的速度就会小于碰前的速度，碰后落点位置较之前就会靠左一些，因此B点是不放m2、m1的落点位置，A点是两球碰后m1的落点位置，故A选项正确，B选项错误；本实验要求。如果，发生的是非弹性碰撞，就会出现以一个极小的速度飞出，以稍小于碰前的速度水平飞出，此种情况水平位移测量误差较大；如果，碰后会

3、出现反向弹回，由于斜槽上摩擦力的作用，再返回来水平抛出的初速度就必然和原来碰前的不同了，导致无法验证动量守恒，所以C选项错误；若碰撞过程动量守恒，在误差允许的范围内必有：，即，亦即，所以D选项正确。【2019丰台二模】21．（18分）在“验证动量守恒定律”的实验中，甲、乙两位同学采用了不同的实验方案。（1）如图1所示，甲同学利用“碰撞实验器”验证动量守恒定律。①实验中，斜槽轨道末端__________。（填选项前的字母）A．必须水平B．要向上倾斜C．要向下倾斜②若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r

4、2。实验要求m1______m2；r1______r2。（填“＞”，“＜”或“=”）③图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。空气阻力忽略不计。接下来要完成的必要步骤是______。（填选项前的字母）A．测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰

5、后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ONF．测量两个小球的半径r1、r2④若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______________；若碰撞是弹性碰撞，则还可以写出的表达式为______________。（用③问中测量的量表示）（2）如图2所示，乙同学利用此装置验证动量守恒定律。水平气垫导轨（轨道与滑块间摩擦力忽略不计）上装有两个光电计时装置C和D，可记录遮光片的遮光时间；滑块A、B静止放在导轨上。乙同学按如下步骤进行实验：a．测量滑块A的质量mA，滑块B的质量mB；b．测量滑块A的遮光片的宽度d1，

6、滑块B的遮光片的宽度d2；c．给滑块A一个向右的瞬时冲量，让滑块A与静止的滑块B发生碰撞后，B、A依次通过光电计时装置D；d．待B、A完全通过光电计时装置D后用手分别按住；e．记录光电计时装置C显示的时间t1和装置D显示的时间t2、t3。①完成上述实验步骤需要的实验器材有；②按照乙同学的操作，若两滑块相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为__________________；两滑块碰撞过程中损失的机械能为_________________。（用实验中的测量量表示）（3）通过实验来“验证动量守恒定律”，不论采用何种方案，都要测

7、得系统内物体作用前后的“速度”，请比较分析甲、乙同学的两个实验方案，分别说明在测得“速度”的方法上有何不同。【答案】：（1）①A②＞；=（每空1分）③ADE④m1·OP=m1·OM+m2·ON；m1·OP2=m1·OM2+m2·ON2（2）①托盘天平（带砝码）、刻度尺（或游标卡尺）②；（3）甲同学根据平抛运动特点，竖直方向做自由落体运动，相同高度落地时间相同，水平方向做匀速运动，因此用水平射程替代速度，是间接的方法；乙同学是用一小段时间间隔的平均速度来表示滑块通过光电计时装置的瞬时速度的，利用了极限思想。【考点】：验证动量

8、守恒定律【解析】：（1）①本实验验证的是水平方向上的动量守恒，所以斜槽轨道末端必须水平，答案选A。②本实验要求两小球大小相同，即，否则不是水平正碰；另外还要求。如果，发生的是非弹性碰撞，就会出现以一个极小的速度飞出，以稍小于碰前的速度水平飞出，此种情况水平位移测量误差较大；如果，碰后会出现反向弹回，由于