收藏试卷 下载Word 导出试卷 打印试卷 试卷白板

实验验证动量守恒定律



单选题 (共 2 题 ),每题只有一个选项正确
某同学用如图所示的装置通过半径相同的 $A 、 B$ 两球 $\left(m_A>m_B\right)$ 的碰撞来验证动量守恒定律.对入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是
$\text{A.}$ 释放点越低,小球受阻力越小,入射小球速度越小,误差越小 $\text{B.}$ 释放点越低,两球碰后水平位移越小,水平位移测量的相对误差越小,两球速度的测量越准确 $\text{C.}$ 释放点越高,两球相碰时,相互作用的内力越大,碰撞前后动量之差越小,误差越小 $\text{D.}$ 释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大,轨道对被碰小球的阻力越小

在做"验证动量守恒定律"实验时,入射球 $a$ 的质量为 $m_1$ ,被碰球 $b$ 的质量为 $m_2$ ,两小球的半径均为 $r$ ,各小球的落地点如图所示,下列关于这个实验的说法正确的是
$\text{A.}$ 入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球 $\text{B.}$ 要验证的表达式是 $m_1 \cdot O N=m_1 \cdot O M+m_2 \cdot O P$ $\text{C.}$ 要验证的表达式是 $m_1 \cdot O P=m_1 \cdot O M+m_2 \cdot O N$ $\text{D.}$ 要验证的表达式是 $m_1(O P-2 r)=m_1(O M-2 r)+m_2 \cdot O N$

填空题 (共 7 题 ),请把答案直接填写在答题纸上
某同学用如图(甲)所示装置通过半径相同的 $A 、 B$ 两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中 $P Q$ 是斜槽,$Q R$ 为水平槽.实验时先使 $A$ 球从斜槽上某一固定位置 $G$ 由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作 10 次,得到 10 个落点痕迹.再把 $B$ 球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让 $A$ 球仍从位置 $G$ 由静止开始滚下,和 $B$ 球碰撞后, $A 、 B$ 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作 10 次.其中 $O$ 点是水平槽末端 $R$ 在记录纸上的垂直投影点。 $B$ 球落点痕迹如图(乙)所示,其中米尺水平放置,且平行于 $G 、 R 、 O$ 所在的平面,米尺的零点与 $O$ 点对齐.


(1)碰撞后 $B$ 球的水平射程应取为 $\_\_\_\_$ cm .
(2)在以下选项中,本次实验不需要进行的测量是 $\_\_\_\_$ .

A.水平槽上未放 $B$ 球时,测量 $A$ 球落点位置到 $O$ 点的距离
B.$A$ 球与 $B$ 球碰撞后,测量 $A$ 球落点位置到 $O$ 点的距离
C.则量 $A$ 球或 $B$ 球的直径
D.测量 $A$ 球与 $B$ 球的质量(或两球质量之比)
E.测量 $G$ 点相对于水平槽面的高度

如图为"验证动量守恒定律"的实验装置.

(1)下列说法中符合本实验要求的是 $\_\_\_\_$ .

A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的坚直投影为 $O$ 点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为 $M 、 P 、 N$ ,并测得它们到 $O$ 点的距离分别为 $O M 、 O P$ 和 $O N$ .已知入射球的质量为 $m_1$ ,靶球的质量为 $m_2$ ,如果测得 $m_1 \cdot O M+m_2 \cdot O N$ 近似等于 $\_\_\_\_$ ,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒.

气垫导轨上有 $A 、 B$ 两个滑块,开始时两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻质弹簧,滑块间用绳子连接(如图甲所示),绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动,图乙为它们运动过程的频闪照片,频闪的频率为 10 Hz ,由图可知:

(1)$A 、 B$ 离开弹簧后,应该做 $\_\_\_\_$运动,已知滑块 $A 、 B$ 的质量分别为 $200 \mathrm{~g} 、 300 \mathrm{~g}$ ,根据照片记录的信息,从图中可以看出闪光照片有明显与事实不相符合的地方是
$\_\_\_\_$ .
(2)若不计此失误,分开后,$A$ 的动量大小为 $\_\_\_\_$ $\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}, ~ B$ 的动量的大小为
$\_\_\_\_$ $\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}$ .本实验中得出"在实验误差允许范围内,两滑块组成的系统动量守恒"这一结论的依据是 $\_\_\_\_$ .

某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动.他设计的装置如图甲所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz,长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力

(1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上).$A$ 为运动的起点,则应选 $\_\_\_\_$段来计算 $A$ 碰前的速度.应选 $\_\_\_\_$段来计算 $A$ 和 $B$ 碰后的共同速度(以上两空选填"$A B$"或"$B C$"或"$C D$"或"$D E$").
(2)已测得小车 $A$ 的质量 $m_1=0.4 \mathrm{~kg}$ ,小车 $B$ 的质量为 $m_2=0.2 \mathrm{~kg}$ ,则碰前两小车的总动量为 $\_\_\_\_$ $\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}$ ,碰后两小车的总动量为 $\_\_\_\_$ $\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m} / \mathrm{s}$ .

为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量),某同学选取了两个材质相同,体积不等的立方体滑块 $A$ 和 $B$ ,按下述步骤进行实验:

步骤 1:在 $A 、 B$ 的相撞面分别装上尼龙拉扣,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;
步骤2:安装好实验装置如图,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽和水平槽由一小段弧连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;


步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处由静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;
步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图所示.



(一)由图分析可知,滑块 $A$ 与滑块 $B$ 碰撞发生的位置 $\_\_\_\_$ .
(1)在 $P_5 、 P_6$ 之间
(2)在 $P_6$ 处
(3)在 $P_6 、 P_7$ 之间
(二)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或读取的物理量是 $\_\_\_\_$ .
(1)$A 、 B$ 两个滑块的质量 $m_1$ 和 $m_2$
(2)滑块 $A$ 释放时距桌面的高度
(3)频闪照相的周期
(4)照片尺寸和实际尺寸的比例
(5)照片上测得的 $s_{45} 、 s_{56}$ 和 $s_{67} 、 s_{78}$
(6)照片上测得的 $s_{34 、} 、 s_{45 、} 、 s_{56}$ 和 $s_{67 、} 、 s_{78} 、 s_{89}$
(7)滑块与桌面间的动摩擦因数
写出验证动量守恒的表达式 $\_\_\_\_$ .
(三)请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议:

某同学用两小球的碰撞验证动量守恒定律,所用装置如图所示。

(1)实验中需要注意的事项,下列说法不正确的是 $\_\_\_\_$。

A.入射小球质量 $m_1$ 要大于被碰小球的质量 $m_2$ ,且半径相等

B.需要测出小球抛出点距地面的高度 $H$
C.斜槽轨道末端应该保持水平,不用尽可能光滑
D.为完成此实验,天平和刻度尺是必需的测量工具
(2)放置被碰小球前、后,入射小球的落点位置分别为图中的 $\_\_\_\_$和 $\_\_\_\_$。
(3)需要测出每次实验过程小球做平抛运动的水平射程,分别记为 $x_P 、 x_M 、 x_N$

若得到关系式 $\_\_\_\_$成立,则可证明在误差充许的范围内可验证碰撞中的动量守恒;若关系式 $\_\_\_\_$成立,说明两小球发生了弹性碰撞。(均用 $m_1 、 m_2 、 x_P 、 x_M 、 x_N$ 来表示)

某同学利用如图装置验证碰撞中的动量守恒定律,装置中桌面水平,一端固定了一弹簧枪,斜面紧贴桌面,且斜面的最高点恰好与桌面相平,该同学选了两个体积相同的钢质小球,实验步骤如下


非会员每天可以查看15道试题。 开通会员,海量试题无限制查看。

  • 无限看试题

  • 下载试题

  • 组卷
开通会员

热点推荐

试卷二维码

分享此二维码到群,让更多朋友参与

试卷白板

试卷白板提供了一个简单的触摸书写板,可供老师上课、或者视频直播时, 直接利用白板给学生讲解试题,如有意见,欢迎反馈。