2025优化设计一轮第6讲 实验 验证动量守恒定律.docx

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1、第6讲实验；验证动量守恒定律IJ探究碟掩中的不变量”的实验装置如图所示.阻力很小的沿轨上有两辆小车A、B.给小车A一定速度去横撞静止的小车B.小车A、B城摭前后的速度大小可由速度传感器测得，-U-1.(1)实验应进行的操作有，A.测证滑轨的长度B.冽房小车的长度和高度C硬施前带滑轨调成水平(2)卜表是某次实龄时测得的数据：A的质量B的质量Ag收授前A的速度大小/Tm,)碰摄后A的速度大小/Tm*,)迎接后B的速度大小Nmx,)：).200J1.MJO1.010.2（三）XWKI由表中数据可知.碰捶后小车A、B所构成系统的总动量大小是k&m/s.(结果保留3位有效数字)2JIJ如图中所示的装商,

2、来验证地掩过程中的动砒守恒。图中PQ是斜槽.QR为水平槽，。点是水平植末端R在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质状之比”“：wh=3：1.先使A俅从斜槽上某一高度处由步止择放.在水平地面的记录纸上留下落点痕迹A型复10次.得到10个落点.可把B球放在水平槽上的末给R处,让A球仍从同一裔度处由静止择放,与B球礴撵.琲后A、B球分别在记录纸上照下各自的落点痕迹.笑10次，A、B两球在记录纸上留下的落点敏透如图乙所示,其中刻度尺的零点与。点对齐.(I)碰撞后A球的水平射程K取cm.(2)本实验巧妙地利用小球E行的水平距离表示小球的水平速度,下面的实脸条件中.不能用小球E行的水平距离的大小表示为水平

3、初速强大小的是。A.使A、B两小球的质量之比改变为5：IB.升高小球初始择放点的位置C.使A.B两小球的直径之比改变为I:3D升高央面的高度.即升高R点距地面的高度（3）利用此次实3金中测得的数据计算珑撞前的总动量与琲撞后的总动琏的比值为（结果保留三位有效数字）3.在学校开展的一次科技活动中.某同学为了用打点计时器验证动量守恒定律,他i殳计了一个实验,装置加图甲所示.他在长木板右端垫着薄木片平面蟀擦力后.再在小车A后面连上纸带.前端粘有强力双面胶.然后推动小车A使之憾匀速身线运动.到达长木板卜端时与用来龄止的小车B发生琲撞并粘合在一起继续做匀速口戏运动,电磁打点计时器所用电源的频率为/1BCD

4、E1.-x,-I-Xi-I-X,，（I）选择一条比较埋想的纸带,fii间隔4个点取一个计数点,弁测褥各计数点间的明离标在纸指上（如图乙所示）工点为运动的起点,则应选段来计算小车A碰撞前的速度.应选段来计算小乍A和小车B珑后的共同速度（以上的空均选填yzr81.C。”或DZ）,（2）小车的质量为犯.小车B的质量为,必则必推前两小车的总动城为Pi=,罐撞后两小车的总动Jft售=（用，加、m.Xh刈、4、心和/友达）-4.（2023河北邯郸统考）某学习小组用如图所示的装置来研究碰撞中的动量守恒,其实验步骤如下：拘斜槽固定在里面上,调节轨道的末端水平；在一个平木板表面上依次植上白纸和史写纸.用图灯固定

5、.然后将该木板竖直贴紧福”放置.让小球a从斜槽轨遒上某一位置由峥止开始滚下,撞到木板.在白纸上刷卜砸狼a木板向右平移适当距掰使小球a从同一位置由静止择放,撞到木板.在白纸上制下砸痕；把另一个半径相同、质属较小的小球b放在斜楙轨道出口处,让小球a仍从原位置由岸止开始滚下.与小球b相碰后,两球撞在木板上,在白纸上留下两个地痕.根据以上操作回答卜列问题：图中在木板白纸上傍下的三个碰痕P、M、N中.（选坎”尸点ZM点”或“N点”促被使小球b撞击留下的.(2)本实聆除了测A-：个瞰痕与。的距高。巴OM,QV以外,还褥刈收的物理疑(并写出相应的符号)是-(3)若用(2)中所测得的物理地来表示两球琲撞过程动

6、量守恒.其表达式为，5,某同学用如图所示的装置来骁证动诉守恒定律,让小球a从斜槽某处由静止开始潦艮与惮止在斜樽末的的小琼b发生碰掇.(I)实验中需要酒足的要求是.A,斜槽轨道必须光滑B.斜梢轨道的末玳切级无须保持水平C入射球a和被碰球b的质肽必须相等D.入射球a姆次必须从斜槽轨遒的同一位置由静止择放本实聆中除必须测出小球a、b的侦汆,小、孙外,还必须测业的物理I。是。A.小球a、b的半径、n,B.斜槽轨道末端到水平地面的高度HC小球a、b在围开斜槽轨道末端后平枪E行的时间/D.记录纸上。点到M、P、N各点曲距施Iom、1.or.1.o本实聆中当所测物理量满足用J=时,即可说明两球能摘过程中动奴

7、守恒.6.(2022金国甲卷)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究.让筋埴为加的滑块A与质量为心的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞,MH有时间极短.比较碰撞后A和B的速度大小叫和火.进而(I)调节导轨水平。(2)刈得两滑块的质量分别为0.510kg和O3O4kg,要使破描后两滑块运动方向相反.应选取质址为一%的滑块作为A.(3)询节B的位置.使得A与B接触时A的左端到左边挡板的距离Sr与B的右端到右边挡板的距离Si相等，(4)A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A利B从碰损时刻开始到各自撞到挡板所用的时间h和/2.5)将B放回到储撞前的位置.改变A的初速度大小.球发步

8、嫄!(4)。多次溺量的结果如卜衣所示。比较I页I2I5rA)49)671.011.22139rS；)15121133).40).46卜士1311卜33卜33433|(6)表中的*j=(保留2位有效数字).(7片的平均值为(保用2位有效数字上(8)理论研究表明,对本实验的硬摘过程,是否为弹性硬捕可由之判断，若两滑块的位捅为伸性碰撞,则vZ段的理论表达式为(用”“和的表示).本实验中其值为(保留2位有效数字);若该值与(7)中结果间的差别在允许范困内,则可认为滑块A与滑块B在导凯上的危撞为弹性碰撞.参考答案第6讲实验:验证动量守恒定律1 .答案(I)C(2)0.200解析(1)实验需要测工小车的速

9、度与质量,不需要测量滑轨的长度、小车的长度和高度,故A.B错误;系统所受合外力为零,系统动置守恒,稚撞前将清轨调成水平,故C正确。(2)由于A的质量小于B的质量.碰撞后A反弹,以碰撞前A的速度方向为正方向,碰撞后小车A、B所构成的系统总动量大小P=Mava+wbvb=0.200(-0.200)kg-nVs+O.3OOO.8OOkgm=0.200kgms2 .答案14.50(2)C(3)1.01解析U)根据图像得.A球落点应取所有点选组成小圆的圆心.A球的水平对程为14.50cm。(2)双爻小戏的质量比,小球仍做平她运动,竖直方向高度不爻,飞行时何不变,水平距离与水平速度成正比.A错误:升高小球

10、的初始释放点,小球仍做平槌运动,竖直方向高度不变,飞行时何不变，水平距离与水平速度成正比.B惜误:改变小球直径.两球重心不在同一高度,飞行婪直高度不同.时间不凡水平距高与水平速度不再成正比C正确;升高桌面高度,小球仍做不撇运动.竖直方向高度不变,飞行时何不支.水平距离与水平速度成正比.D错误。(3)根据平抱运动.竖克方向上r=*R水平方向上X=W.根据题惠得夕=/0.,0=h+”21N：联立解得与=1.0PUMvri3 .答案8CDE(2严jfm+mz1.x,f解析(1)从概带上打点的情;兄看,5C段既表示小车做匀速芟动,又表示小车有较大的速度,因此8C段能较准确地描述小车A在独撞前的运动情况

11、,故应选用BC段计算小车A硕前的速度;从C。段打点的情况看.小车的运动情况还未检定.而在。上段内小车运动已稳定,故应选用DE段计算小车A和B碰后的共同速度.因为8C段的时间为57=5翘高为孙小车A在碰撞前总动量P产气W因为/)段的时间为57=4通离.WJ、车在碰撞后总动量为出=皿+黑必/.4 .答案P点(2)小球a的般量醇、小球b的质量雁(3舄言=滁+舞解析(1)被碰小球b从槽口飞出的速度最大,则小域b从糟飞出到神击木板所用时间最短,由平施运动规律可知,小球b竖直方向的位移最小,所以砸痕P是被硬小戏b技击留下的.(2)设小球a单独流下羟迂斜槽轨道末端的速度为1.两球瑰捶后a、b的速度分别为和%

12、；若两球碰撞动量守恒.虹3,=3+hV,设松口到木板的距离为X,猥据平推运动规律得S=好，解球E自倒有MX扇田=债加=孱,轶力可得,若两球硬撞动量守恒,应满足的表达式为源=解+薪,所以本实菽还需测量的物理量是小球a的断量外和小球b的质量/Wbc(3)由(2)的分析可知,两球碰撞过程动量守恒的表达式为藕=滁+端”5 .答案(I)D(2)D(3),J:3=，31，+，51，,可得阳，,产阳4加+叫/加,故本实险中除必须测出小球a、b的质量如、，加外,还必须测量的物理量是:记录纸上。点到M.P,N各点的距离/的、1.op.M故选1)。(3)本实股中当所测物理量滴足”以。尸，1.hst+加质.即可说明两球将橙日程中动量守恒。6.答案(2)0.304(6X)31(7)0.32(8玲给0.34解析本题考查舛性覆插的脸证以及表格法处理数据.意在考查实航能力。(2)密使两滑块楼按后运动方向相反,应使质量小的滑块或授质量大的滑块点选取质量为0.304kg的滑块作为AQ(6)由于西段位移大小相等.根据表中的数据可得Jt=?=0.31。v2h(7芦的平均值为0.32。vZ(8)发生弹性硬模时满足动量守恒和机械能守恒,可得ZHto=-mV+1121.2如=Iwi1.V12+1.1.njv22联立解得=普/m=i”解得?=黑2代入数据解得2=0.34。耐1+巾2mjm2VzZm1.力