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第一章动量守恒定律

4实验:验证动量守恒定律

基础过关练

题组一实验器材与实验操作

1.“利用气垫导轨验证动量守恒定律”的实验中,用到的测量工具有()

A.停表、天平、刻度尺

B.弹簧测力计、停表、天平

C.天平、刻度尺、光电计时器

D.停表、刻度尺、光电计时器

2.(多选)“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中,需要的测量工具有

()

A.停表B.毫米刻度尺

C.天平D.弹簧测力计

3.(多选)在利用斜槽实现两小球的一维碰撞“验证动量守恒定律”实验中,必须

测量的物理量是()

A.入射小球和被碰小球的质量

B.入射小球和被碰小球的半径

C.入射小球从静止释放时的起始高度

D.斜槽轨道的末端到地面的高度

E.不放被碰小球时,入射小球的水平射程

F.入射小球和被碰小球碰撞后的水平射程

4.“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”实验中,安装斜槽轨道时,应让斜槽

末端保持水平,这样做的目的是使()

A.入射小球得到较大的速度

B.入射小球与被碰小球对心碰撞后速度沿水平方向

C.入射小球与被碰小球对碰时无动能损失

D.入射小球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出

5.(2020贵州遵义航天高级中学高二上月考)如图甲所示,在验证动量守恒定律实

验中,在小车M的前端粘有橡皮泥,推动小车M使之做匀速运动,然后与原来静止

在前方的小车N相碰并连成一体,继续做匀速运动。在小车M后连着纸带,打点计

时器的电源频率为50Hz,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。

甲

(1)下列操作正确的是()

A.一个车上装上撞针是为了改变两车的质量

B.一个车上装上橡皮泥是为了碰撞后粘在一起

C.先接通打点计时器的电源,再释放拖动纸带的小车

D.先释放拖动纸带的小车,再接通打点计时器的电源

(2)若实验所得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运

动起始打的第一个点,则应选段来计算M的碰前速度,应选段来

计算M和N碰后的共同速度(以上两空均填“AB”“BC”“CD”或“DE”)。

乙

题组二实验原理和实验数据

6.利用如图所示的实验装置可验证动量守恒定律。由于小球的下落高度是定值,

下落时间是定值,所以,小球落在地面上的水平位移就

代表了小球做平抛运动时水平初速度的大小,这样碰前速度和碰后速度就可以用

平抛运动的水平位移来表示。

(1)以下要求正确的是。

A.入射小球的半径应该大于被碰小球的半径

B.入射小球的半径应该等于被碰小球的半径

C.入射小球每次应该从斜槽的同一位置由静止滚下

D.斜槽末端必须是水平的

(2)关于小球的落点,下列说法正确的是。

A.如果小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下,重复几次的落点一定是完全重合

的

B.由于偶然因素存,重复操作时小球的落点不会完全重合,但是落点应当比较集

中

C.测定落点P的位置时,如果几次落点的位置分别为P、P、…、P,则落点的平

12n

均位置OP=1O2…O

D.用尽可能小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置就是小球落点的平均位置

(3)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次实验,在记录纸

上找到了两球平均落点位置分别为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、

OP和ON。已知入射球的质量为m,被碰球的质量为m,如果测得m·OM+m·ON近似

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等于,则可证明碰撞中系统的动量守恒。

(4)在实验中,根据小球的落点情况,若等式ON=成立,则可证明碰撞中系

统的动能守恒[要求用第(3)问中涉及的物理量表