2025年高考物理复习八：验证动量守恒定律（含解析）.pdf

实验抢分专练(八)验证动量守恒定律

(40分钟50分)

1.(8分)(2023·唐山模拟)某同学用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”,水平气垫导轨上放

置着带有遮光板的滑块P、Q。

(1)如图乙所示,用螺旋测微器测量遮光板宽度dmm。

(2)测得P、Q的质量分别为m和m,左、右遮光板的宽度分别为d和d。实验中,用细线将两

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个滑块连接使轻弹簧压缩且静止,然后烧断细线,轻弹簧将两个滑块弹开,测得它们通过光电门

的时间分别为t、t,则动量守恒应满足的关系式为

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(用t、t、d、d、m、m表示)。

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(3)若左、右遮光板的宽度相同,第(2)问中动量守恒应满足的关系式简化为

(用题中字母表示)。

2.(8分)某实验小组的同学设计了如图1所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验,实验步骤如

下:

(1)在长木板的左端固定一位移传感器(与计算机连接),并利用垫木将长木板的左端垫高,将质

量为M的滑块甲放置在木板上,反复调整垫木的位置,直到轻推滑块甲后,滑块甲沿木板向下做

匀速直线运动为止;

(2)调整好垫木位置后,将滑块甲紧靠位移传感器放置,然后轻推滑块甲,滑块甲向下运动,与静

止在P点的质量为m的滑块乙(与甲的材质相同,其一侧粘有质量不计的橡皮泥)相碰并粘在一

起,再一起下滑到底端;

(3)在上述过程中,通过位移传感器在计算机上获得了如图2所示的s-t图像,由图可知,碰前滑块

甲的速度大小为;碰后滑块乙的速度大小为;(两空均用图中所给物理量

的字母表示)

(4)若两滑块碰撞前后动量守恒,则需满足的表达式为(用题干和图中所给物理量的

字母表示)。

3.(8分)(2023·朝阳模拟)如图所示,某实验小组用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究

两个小球碰撞前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时,

先使1球多次从斜轨上某位置S由静止释放,找到其平均落地点的位置P。然后,把半径相同的

2球静置于水平轨道的末端,再将1球从斜轨上位置S静止释放,与2球相碰后两球均落在水平

地面上,多次重复上述1球与2球相碰的过程,分别找到碰后1球和2球落点的平均位置M和N。

用刻度尺测量出水平射程OM、OP、ON。测得1球的质量为m,2球的质量为m。

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(1)关于本实验,必须满足的条件是。

A.斜槽轨道必须光滑以减小实验误差

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.入射球和被碰球的质量必须相等

D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

(2)本实验通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度,可行的依据

是。

A.运动过程中,小球的机械能保持不变

B.平抛运动的下落高度一定,运动时间相同,水平射程与速度大小成正比

(3)当满足表达式时,即说明两球碰撞中动量守恒。(用所测物理量表示)

(4)若仅改变小球1和小球2的材质,两球碰撞时不仅得到(3)的结论,即碰撞遵守动量守恒定律,

而且满足机械能守恒定律,则根据上述信息可以推断。

A.不可能超过2

B.可能超过3

C.MN与OP大小关系不确定

D.MN与OP大小关系确定,且MNOP

4.(8分)(2023·日照模拟)用如图甲所示的装置验证“动量守恒定律”。

实验步骤如下:

(1)用绳子将质量为m和m的小球A和B悬挂在天花板上,两绳长相等;

AB

(2)在A、B两球之间放入少量炸药,引爆炸药,两球反方向摆起,用量角器记录两球偏离竖直方向

的最大夹角分别为α、β;

(3)多次改变炸药的量,使