2020届高考物理总复习 作业29 实验七 验证动量守恒定律(含解析)

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1、作业29 实验七 验证动量守恒定律6一、选择题1.(多选)在利用悬线悬挂等大小球进行验证动量守恒定律的实验中,下列说法正确的是(  )A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长B.由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C.两小球必须都是刚性球,且质量相同D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动解析:两绳等长能保证两球正碰,以减小实验误差,A正确;由于计算碰撞前速度时用到了mgh=mv2-0,即初速度为零,B正确;本实验中对小球的弹性性能无要求,C错误;两球正碰后,有各种运动情况,所以D正确.答案:ABD二、非选择题2.

2、某同学用如图29-1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.图29-1(1)本实验必须测量的物理量有________.A.斜槽轨道末端到水平地面的高度HB.小球a、b的质量ma、mbC.小球a、b的半径rD.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE.记录纸上O点到A、B、C

3、各点的距离OA、OB、OCF.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h(2)根据实验要求,ma________(填“大于”“小于”或“等于”)mb.(3)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?(不必做分析)________________________________________________________________________.(4)为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,如图29-2给出了小球a落点

4、附近的情况,由图可得OB的距离应为________cm.图29-2(5)按照本实验方法,验证动量守恒定律的表达式是________________________________________________________________________6________________________________________________________________________.解析:(1)必须测量的物理量有两小球的质量ma、mb,各落点A、B、C到O点的距离OA、OB、OC,B、E正确.(

5、2)为使a球碰b球后不反弹,必须有ma>mb.(3)b球被碰飞出后,a球还要在水平段运动一小段,因此,b球先落地,但不影响实验结果.(4)画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心位置大约在45.97cm.(5)若动量守恒,应有mava=mava′+mbvb′,va是小球a单独下落离开轨道时的速度,va′、vb′是两球碰后离开轨道时的速度,又v=,则有ma·=ma·+mb·即maOB=maOA+mbOC.答案:(1)BE (2)大于 (3)b球先落地,对实验结果无影响(4)45.97(45.95~45.99均正确

6、)(5)maOB=maOA+mbOC3.利用气垫导轨做实验来验证动量守恒定律:开始时两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻弹簧,滑块用绳子连接,绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动.得到如图29-3乙所示的两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片,频闪的频率为10Hz.已知滑块A、B的质量分别为200g、300g,根据照片记录的信息,A、B离开弹簧后,A滑块做匀速直线运动,其速度大小为________m/s,本次实验中得出的结论是________________________.图29-3解析:由题图可知,细绳烧断

7、后,A、B均做匀速直线运动.开始时有:vA=0,vB=0,A、B被弹开后有:vA′=m/s=0.09m/s,vB′=m/s=0.06m/s,mAvA′=0.2×0.09kg·m/s=0.018kg·m/s,mBvB′=0.3×0.06kg·m/s=0.018kg·m/s,由此可得mAvA′=mBvB′,即0=mBvB′-mAvA′.结论是:两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒.答案:0.09 两滑块组成的系统在相互作用过程中动量守恒4.某同学用图29-4①所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让小球a从斜槽轨道上

8、某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下痕迹,重复10次;然后再把小球b静置在斜槽轨道末端,让小球a仍从原固定点由静止开始滚下,和小球b相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.回答下列问题:6图29-4(1)在安装实验器材时斜槽的末端应________.(2)小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足ma________mb,两球的半径

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