新版高中物理1.4实验：验证动量守恒定律（同步练习）（原卷版）-【新教材精创】2020-2021学年高中物理新教材同步备课（人教版选择性必修第一册).docVIP

1.4实验：验证动量守恒定律

1.某同学用如图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上，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。

(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H

B．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b的半径r

D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离eq\x\to(OA)、eq\x\to(OB)、eq\x\to(OC)

F．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)放上被碰小球b，两球(ma＞mb)相碰后，小球a、b的落地点依次是图中水平面上的________点和________点。

(3)某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证碰撞中的动量守恒，那么判断的依据是看________和________在误差允许范围内是否相等。

2.某同学利用电火花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把电火花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的质量为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。(结果均保留三位有效数字)

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是________。

3(.多选)如图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.悬挂两球的线长度要适当，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

4.如图2所示为“验证碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。

(1)入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m1________m2。

(2)为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使_____________________________

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(3)继续实验步骤为：

A.在地面上依次铺白纸和复写纸。

B.确定重垂线对应点O。

C.不放小球2，让小球1从斜槽滑下，确定它的落地点位置P。

D.把小球2放在立柱上，让小球1从斜槽滑下，与小球2正碰后，确定小球1和小球2的落地点位置M和N。

E.用刻度尺量OM、OP、ON的长度。

F.看m1eq\o(OM,\s\up6(——))＋m2eq\o(ON,\s\up6(——))与m1eq\o(OP,\s\up6(——))是否相等，以验证动量守恒。

上述步骤有几步不完善或有错误，请指出并写出相应的正确步骤_____________________________________________________________________

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