上海市2014高考物理总复习 14-2 实验(十六)　验证动量守恒定律练习

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1、"【高考领航】上海市2014高考物理总复习14-2实验(十六)　验证动量守恒定律练习"1．如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置．(1)下列说法中不符合本实验要求的是(　　)A．入射球比靶球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放C．安装轨道时末端必须水平D．需要的测量仪器有天平和刻度尺(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为、和.已知入射球的质量为m1，靶球的质量为m2，如果测得m1·＋m2

2、·近似等于________，则可认为成功验证了碰撞中的动量守恒．解析：本题考查碰撞过程中动量守恒定律．(1)本实验要求入射球比靶球质量大，故A选项不合要求；每次入射球必须从同一高度由静止释放，才能保证每次入射的初动量相同，故B选项正确；本实验利用平抛运动求速度，把求速度转为求水平方向位移，从而使该实验得到简化，要保证小球每次都做平抛运动，所以轨道末端必须水平，故C选项正确；根据需要验证表达式可知D选项正确．②根据动量守恒分析可得．答案：(1)A　(2)m1·2．如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时

3、，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：(1)还需要测量的量是________、________和________．(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为____________________________________________

4、______________.(忽略小球的大小)解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的总动量，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1碰撞前后的动量；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面高H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度，故只要测量弹性球2的质量和立柱高h、桌面高H就能求出弹性球2的动量．(2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程为2m1＝2m1＋m2.答案：(1)弹性球1、2的质量m1、m2　立柱高h　桌面高H(2)2m1＝2m1＋m23．(2013·海口模拟)某同学

5、利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验．气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成．在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差．(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平

6、方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图(b)所示；⑧测得滑块1的质量310g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g．完善实验步骤⑥的内容．(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为________kg·m/s(保留三位有效数字)．(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__________________

7、_______________________________________________________________________________________.解析：(1)实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块．(2)作用前系统的总动量为滑块1的动量p0＝m1v0.v0＝m/s＝2m/s，p0＝0.310×2kg·m/s＝0.620kg·m/s.作用后系统的总动量为滑块1和滑块2的动量和，且此时两滑块具有相同的速度v，v＝m/s＝1.2m/s，p＝(m1＋m2)v＝(0.310＋0.205)×1.2kg·m/s＝0.618kg·m/s.(3)存

8、在误差的主