高考物理100考点最新模拟题千题精练专题7.19探究碰撞中的守恒量（含解析）

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1、专题7.19探究碰撞中的守恒量1.（2019湖北恩施州2月检测）如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置和原理图。长木板固定在水平桌面上，一端伸出桌面，另一端装有竖直挡板，轻弹簣的一端固定在竖直挡板上，另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至B点，释放小球，小球沿木板从右端水平抛出，落在水平地面上的记录纸上，重复10次，确定小球的落点位置；再把被碰小球放在木板的右边缘处，重复上述实验10次，在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置。(1)关于实验的要点，下列说法正确的是___________。A.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量B.入射小球的半径必须与被碰

2、小球的半径相同C.长木板必须尽可能地光滑D.用重锤线的目的是为了确定板的右端在地面的投影位置E.实验重复10次，是为了从小球的落地点中找出一个最清晰的点作为最终落地点(2)入射小球前后两次的落地位置分别为原理图中的___________两点；若入射球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则实验需要验证的表达式为________________。(用图中字母表示)【参考答案】(1)ABD（2）Q、Pm1·OQ=m1·OP+m2·OR【名师解析】为了保证碰撞后两球都能从槽口飞出，入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，选项A正确；为了保证两球发生正碰，入射小球的半径必须与被碰小球的半径

3、相同，选项B正确；长木板可以不光滑，只要保证每次弹簧的压缩量相同，每次入射小球与被碰小球碰撞前的速度相同，选项C错误；用中垂线的目的是为了确定长木板的右端在地面的投影位置，以便准确测量出小球平抛运动的水平位移，选项D正确；实验重复10次，是为了从小球的落地点中找出小球落地点的中心位置，以减小实验误差，选项E错误。（2）入射小球前后两次的落地点位置分别为原理图中的Q、P两点，由于平抛运动的时间相同，速度与水平位移成正比，实验需要验证的表达式为m1·OQ=m1·OP+m2·OR。2.在“探究碰撞中的不变量”的实验中，下面是某实验小组选用水平气垫导轨，光电门的测量装置来研究两个滑块碰

4、撞过程中系统动量的变化情况。实验装置如图所示。实验过程：（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m1和m2.（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（v2=0），滑块1以初速度v1与之碰撞（这时光电计时器系统自动记录时间），碰撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰撞前经过光电门的时间t1和碰撞后经过光电门的时间t2。（6）根据v=L/t计算滑块1碰撞前经过光电门的速度表达式为，碰撞后两滑块粘合在一起经过光电门的速度表达

5、式为。计算出滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。根据表格中实验数据，完成表格内容（表中计算结果保留三位有效数字）m1=0.324kg，m2=0.181kg，L=1.00×10-3m次数滑块1滑块2碰撞前系统动量（kgm/s）碰撞后系统动量kgm/s碰撞前v1/（m/s）碰撞后v/（m/s）碰撞前v2/（m/s）碰撞后v/（m/s）m1v1m2v2（m1+m2）v110.2900.18400.18420.4260.26900.269结论（7）若要证明上述碰撞是非弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为。（用上面所测物理量的符号即m1、m2、t1、t2、L表示。）【参

6、考答案】（6）完成表格内容.次数滑块1滑块2碰撞前系统动量（kgm/s）碰撞后系统动量kgm/s碰撞前v1/（m/s）碰撞后v/（m/s）碰撞前v2/（m/s）碰撞后v/（m/s）m1v1m2v2（m1+m2）v10.2900.18400.1840.094000.092020.4260.26900.2690.13800.136结论在误差允许的范围内，系统碰撞前后动量的矢量和相等，即系统碰撞前后不变的量是系统的总动量。（7）m1>（m1+m2）【名师解析】（6）先根据速度公式计算出速度，然后根据动量公式计算出碰撞前后两个滑块的动量，得出碰撞前后系统的总动量，可以看出在误差允许的范

7、围内，系统碰撞前后不变的量是系统的总动量。（7）在非弹性碰撞过程中，机械能有损失，即两滑块碰撞后，动能减小，碰撞前系统的总动能大于碰撞后系统的总动能，也就是说m1>（m1+m2），即m1>（m1+m2）。3.如图甲所示,在水平光滑轨道上停着A、B两辆实验小车,A车上系有一穿过打点计时器的纸带。当A车获得水平向右的速度时,随即启动打点计时器,A车运动一段距离后,与静止的B车发生正碰并连在一起运动。纸带记录下碰撞前A车和碰撞后两车的运动情况,如图乙所示。打点计时器电源频率为50Hz,则碰撞前A车