2023版新教材高考物理 微专题小练习 专题42 实验：验证动量守恒定律.docx

1、专题42实验：验证动量守恒定律12022广东省六校第三次联考一个物理学习小组利用图甲所示的装置和手机拍摄的连拍功能(相邻两张照片拍摄的时间间隔相同)来验证动量守恒定律其实验步骤如下：a用天平测出A、B两个小球的质量mA、mB(mAmB)；b把坐标纸紧贴在木板上，固定木板和斜槽在同一竖直面上，使斜槽末端保持水平，调整好手机的位置使摄像头正对坐标纸；c让入射小球在斜槽上的P点由静止释放，小球离开斜槽后，启动手机连拍功能进行拍摄，选择小球在空中运动时的相邻两张照片，在坐标纸上记录下小球的位置，如图乙所示；d更换新的坐标纸，将被碰小球放在斜槽末端，_；e两小球离开斜槽后，再次启动手机连拍功能进行拍摄，

2、选择两球同时在空中运动时的相邻两张照片，在坐标纸上记录小球的位置，如图丙所示；根据实验回答以下问题：(1)把实验d补充完整；(2)实验中放在斜槽末端的小球是_(选填“A”或“B”)；(3)若小球碰撞过程中动量守恒，则成立的表达式为：_(从“mA”“mB”“x0”“y0”“x1”“y1”“x2”“y2”中选择恰当的物理量表示).22020全国卷某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等实验步骤如下：(1)开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间_时，可认为气垫导轨

3、水平；(2)用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块(含遮光片)的质量m2；(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块；(4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间t1、t2及遮光片从A运动到B所用的时间t12；(5)在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I_，滑块动量改变量的大小p_；(用题中给出的物理量及重力加速度g表示)(6)某次测量得到的一组数据为：d1.000 cm，m11.50102kg，m20.400 kg，t13.900102s，

4、t21.270102s，t121.50 s，取g9.80 m/s2.计算可得I_ Ns，p_ kgms1；(结果均保留3位有效数字)(7)定义100%，本次实验_%(保留1位有效数字).32022江苏省徐州市期中抽测某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来验证动量守恒定律，滑块1上安装遮光片，光电计时器可以测出遮光片经过光电门的遮光时间，滑块质量可以通过天平测出，实验装置如图甲所示(1)游标卡尺测量遮光片宽度如图乙所示，其宽度d_ cm.(2)打开气泵，待气流稳定后，将滑块1轻轻从左侧推出，发现其经过光电门1的时间比光电门2的时间短，应该调高气垫导轨的_端(填“左”或“右”)，直到通过两个光电门的时

5、间相等，即轨道调节水平(3)在滑块上安装配套的粘扣滑块2(未安装遮光片，质量m2120.3 g)静止在导轨上，轻推滑块1(安装遮光片，质量m1174.5 g)，使其与滑块2碰撞，记录碰撞前滑块1经过光电门1的时间t1，以及碰撞后两滑块经过光电门2的时间t2.重复上述操作，多次测量得出多组数据如下表：t1/ms64.7269.7370.6980.31104.05/s115.514.314.112.59.6t2/ms109.08121.02125.02138.15185.19/s19.28.38.07.25.4根据表中数据在方格纸上作出图线若根据图线得到的斜率k1数值近似等于k2_(用m1、m2表

6、示)即可验证动量守恒定律(4)多次试验，发现k1总大于k2，产生这一误差的原因可能是_A滑块2的质量测量值偏大B滑块1的质量测量值偏大C滑块2未碰时有向右的初速度D滑块2未碰时有向左的初速度专题42实验：验证动量守恒定律1(1)让入射小球从P点由静止开始释放，使两球正碰(2)B(3)mAx0mAx1mBx2解析：(1)为了让小球入射速度不变，所以让入射小球从P点由静止开始释放，使两球正碰；(2)实验中放在斜槽末端的小球是被碰小球B.(3)碰撞时应有mAv0mAvAmBvB，由平抛运动规律有xvt，小球从相同高度落下，故时间相等，上式中两边同乘以t，则有mAx0mAx1mBx2.2(1)相等(5

7、)m1gt12m2(6)0.2210.212(7)4解析：(1)滑块在气垫导轨上运动时可认为阻力为零，当导轨水平放置时滑块匀速运动，遮光片通过两光电门的遮光时间相等(5)将砝码和砝码盘所受重力作为滑块所受拉力时，由冲量定义可知Im1gt12.滑块通过两光电门时的速度大小分别为vA、vB，故此过程中滑块动量改变量的大小为pm2vBm2vAm2.(6)将数据代入上述表达式可得I0.221 Ns、p0.212 kgm/s.(7)由定义得100%4%.3(1)2.850(2)左(3)见解析图(4)AC解析：(1)游标卡尺的读数为28mm100.05 mm28.50 mm2.850 cm.(2)滑块经过光电门1的时间比光电门2的时间短，说明滑块做减速运动，是由于气垫导轨左侧低造成的，应将左端调高(3)作出图线如图所示，若满足动量守恒，则有m1v1(m1m2)v2，且v1，v2，整理得，k2.(4)若滑块2的质量测量值偏大，则计算值k2偏小，则有k1k2，A正确；若滑块1的质量测量值偏大，则计算值k2偏大，则有k1k2，C正确；若滑块2未碰时有向左的初速度，则碰后动量值偏小，即偏小，则k1偏小，k1k2，D错误