高考物理100考点最新模拟题千题精练专题7.18验证动量守恒定律（提高篇）（含解析）

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1、专题7.18验证动量守恒定律（提高篇）1．(7分)（2019安徽合肥三模）为了验证动量守恒定律，某实验小组选取两个材质相同而质量不同的滑块A和B，并按下述步骤进行了实验：①在A、B的相撞面分别粘上橡皮泥，便于二者相撞后连成一体；②实验装置如图甲所示，铝质导轨槽固定在水平桌面上，其倾斜段的右端和水平段的左端由一小段圆弧连接，在导轨槽的侧面且与水平导轨等高处安装一台数码频闪照相机；③将滑块B静置于槽的水平段某处，滑块A由槽的倾斜段适当位置静止释放，同时开始频闪拍摄，直至两滑块停止运动，得到一幅多次曝

2、光的照片；④多次重复步骤③，得到多幅照片，挑选其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图乙所示（图中只显示滑块A）。请对上述操作进行分析并回答以下问题：（1）分析图乙可知，A、B滑块碰撞发生的位置是______（选填P5、P6或P7）；（2）为了验证碰撞中动量是否守恒，必须直接测量或读取的物理量是______；A．A、B两滑块的质量m1和m2B．滑块A释放时距桌面的高度C．频闪照相的周期D．照片尺寸和实际尺寸的比例E．照片上测得的S34、S45和S56、S67F．照片上测得的S45、

3、S56和S67、S78G．滑块与导轨间的动摩擦因数（3）此实验验证动量守恒的表达式为______。【参考答案】（1）P6（2分）（2）A、F（2分）（3）m1=（m1+m2）（3分）【命题意图】本题采用频闪照片的方法，考查验证动量守恒定律实验及其相关知识点。【实验攻略】（1）分析左右两端频闪照片间隔的差异，确定A、B滑块碰撞发生的位置。（2）通过分析得出必须直接测量或读取的物理量。（3）迁移匀变速直线运动纸带上处理实验数据的方法，得出A、B两滑块碰撞前后的速度，利用动量守恒定律得出此实验验证动量

4、守恒的表达式。【解题思路】（1）由于P6位置左侧频闪照片间隔均匀减小（相邻两频闪照片之间的位移差为3.0mm），P6位置右侧频闪照片间隔均匀减小（相邻两频闪照片之间的位移差为2.0mm），所以A、B滑块碰撞发生的位置是P6。（2）根据动量守恒定律，为了验证碰撞中动量是否守恒，必须直接测量A、B两滑块的质量m1和m2，A、B两滑块碰撞前后的速度。根据做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知只需要测量照片上s45、s56和s67、s78。选项AF正确。（3）根据做匀变

5、速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知滑块A滑至位置P5时的速度v5=，由△x=aT2可得碰撞前A滑块的加速度a1=，碰撞前A滑块的速度vA=v5+a1T=+T=；碰撞后滑块AB滑至位置P7时的速度v7=，碰撞后滑块AB的加速度a2=，碰撞后AB滑块的速度vAB=v7-a1T=-T=；此实验验证动量守恒的表达式为：m1vA=（m1+m2）vAB，即m1=（m1+m2），方程两边消去T可得，m1=（m1+m2），所以此实验验证动量守恒的表达式为：m1=（m1+m2）。2

6、．（2019湖南衡阳三模）某实验小组利用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。实验的主要步如下（1）用螺旋测微器测量小球A、B的直径d，其示数如图乙所示，则直d＝　　mm用天平测得球A、B的质量分别为m1、m2（2）用两条细线分别将大小相同的球A、B悬推于同一水平高度、且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上（3）将球A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为α时由静止择放，与求B碰撞后，测得球A向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为β，球B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为θ（4）若两

7、球碰撞前后动量守恒，则其表达式为　　；若磁撞是弹性碰撞，则还应满足的表达式为　　（用量的物屋量表示）【参考答案】（1）10.800；（4）＝；m1cosα＝m1cosθ1﹣m2（1﹣cosθ2）【名师解析】（1）小球A、B的直径：d＝10.5mm+0.01×30.0mm＝10.800mm，（4）小球A下摆过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得：，碰撞后，对AB两球分别根据机械能守恒定律得：，，若两球碰撞前后的动量守恒，则满足：m1v1＝﹣m1v1′+m2v2′，联立以上四式得：＝若碰撞

8、是弹性碰撞，则碰撞过程中机械能守恒，则有：解得：m1cosα＝m1cosθ1﹣m2（1﹣cosθ2）3．（4分）（2019浙江绿色联盟模拟）用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，从斜槽上位置P由静止开始释放小球A，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；④将小球B放在斜槽的末端，再从位置P处由静止释放小球A，使它们