2022高考物理一輪復習 課時作業(yè)(六十)實驗、探究: 驗證動量守恒定律

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1、2022高考物理一輪復習 課時作業(yè)(六十)實驗、探究: 驗證動量守恒定律 現提供以下實驗器材: (名稱、圖象、編號如圖所示) 第1題圖 利用以上實驗器材還可以完成“驗證動量守恒定律”的實驗. 為完成此實驗,某同學將實驗原理設定為:m1v0=(m1+m2)v. (1) 針對此原理,我們應選擇的器材編號為: ________. (2) 在我們所選的器材中: ________器材對應原理中的m1(填寫器材編號). 2.如圖甲,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系. 甲 (1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,

2、可以通過僅測量________(填選項前的符號),間接地解決這個問題. A.小球開始釋放高度h B.小球拋出點距地面的高度H C.小球做平拋運動的射程 (2)圖甲中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復. 接下來要完成的必要步驟是________.(填選項前的符號) A.用天平測量兩個小球的質量m1、m2 B.測量小球m1開始釋放高度h C.測量拋出點距地面的高度H D.分別找到m

3、1、m2相碰后平均落地點的位置M、N E.測量平拋射程OM、ON (3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為________(用(2)中測量的量表示). (4)經測定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖乙所示.碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′,則p1∶p1′=________∶11;若碰撞結束時m2的動量為p2′,則p1′∶p2′=11∶________. 乙 第2題圖 實驗結果說明,碰撞前、后總動量的比值為________. 3.在“驗證碰撞中的守恒量”的實驗中,也可以探索mv2這個量(對應于動能)的變化情況. 甲  

4、 乙   丙 第3題圖 (1)若采用弓形彈片彈開滑塊的方案,如圖甲所示,彈開后的mv2的總量________彈開前mv2的總量,這是因為 ________________________________________________________________________. (2)若采用圖乙所示的方案,碰撞前mv2的總量________碰后mv2的總量,說明彈性碰撞中,________守恒. (3)若采用圖丙所示的方案,碰撞前mv2的總量________碰后mv2的總量,說明非彈性碰撞中,存在________損失. 4.氣墊導軌是常用的一種實驗儀器,它是利用氣泵使帶

5、孔的導軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導軌上,滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示,采用的實驗步驟如下: 第4題圖 a.用天平分別測出滑塊A、B的質量mA、mB. b.調整氣墊導軌,使導軌處于水平. c.在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導軌上. d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離l1. e.按下電鈕放開卡銷,同時分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作,當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時結束,記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2. (1) 實驗中還應

6、測量的物理量及其符號是 ________________________________________________________________________. (2) 利用上述測量的實驗數據,驗證動量守恒定律的表達式是________,上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等,產生誤差的原因有______________________________(至少答出兩點). 5.如圖甲所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車,甲車系一穿過打點計時器的紙帶,甲以一定的初速度向右運動,運動一段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰并粘在一起運動. 第5題圖 紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運動情況如圖乙所示,電源頻率為50Hz,則: (1) 碰撞前甲車運動速度大小為多少? (2) 甲、乙兩車的質量比m甲∶m乙.

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