高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專(zhuān)題24 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律
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1、高考物理一輪基礎(chǔ)復(fù)習(xí): 專(zhuān)題24 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________ 一、 單選題 (共1題;共2分) 1. (2分) (2017高二下安陽(yáng)期中) 在用如圖所示的裝置做”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí),入射球a的質(zhì)量為m1 , 被碰球b的質(zhì)量為m2 , 小球的半徑為r,各小球的落地點(diǎn)如圖所示,下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是( ) A . 入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量相同的小球 B . 讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰,每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下 C . 要驗(yàn)證的
2、表達(dá)式是m1 =m1 +m2 D . 要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1 =m1 +m2 二、 多選題 (共1題;共3分) 2. (3分) 在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于最終的結(jié)論m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′,下列說(shuō)法正確的是( ) A . 僅限于一維碰撞 B . 任何情況下m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2也一定成立 C . 式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小 D . 式中的不變量是m1和m2組成的系統(tǒng)的質(zhì)量與速度乘積之和 三、 填空題 (共3題;共6分) 3. (2分) (2017高二下微山期中) 如圖是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒
3、的實(shí)驗(yàn)裝置,彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱.實(shí)驗(yàn)時(shí),將球1拉到A點(diǎn),并使之靜止,同時(shí)把球2放在立柱上.釋放球1,當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞.碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn),球2落到水平地面上的C點(diǎn).測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒.現(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a,B點(diǎn)離水平桌面的距離為b,C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c.此外,還需要測(cè)量的量是________、________、________、和________.根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù),該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為:________. 4. (2分) 如圖甲所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小
4、車(chē),甲車(chē)上系有一穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,當(dāng)甲車(chē)獲得水平向右的速度時(shí),隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,甲車(chē)運(yùn)動(dòng)一段距離后,與靜止的乙車(chē)發(fā)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng),紙帶記錄下碰撞前甲車(chē)和碰撞后兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況,如圖乙所示,電源頻率為50Hz,則碰撞前甲車(chē)速度大小為_(kāi)_______m/s,碰撞后的共同速度大小為_(kāi)_______m/s。已測(cè)得甲小車(chē)的質(zhì)量m1=0.20kg,乙小車(chē)的質(zhì)量m2=0.10kg,由以上測(cè)量結(jié)果可得:碰前總動(dòng)量為_(kāi)_______kg?m/s;碰后總動(dòng)量為_(kāi)_______kg?m/s。 5. (2分) (2017高二下武威期末) 一同學(xué)利用水平氣墊導(dǎo)軌做《探究碰撞中的不變量》的實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)出一個(gè)
5、質(zhì)量為0.8kg的滑塊甲以0.4m/s的速度與另一個(gè)質(zhì)量為0.6kg、速度為0.2m/s的滑塊乙迎面相撞,碰撞后滑塊乙的速度大小變?yōu)?.3m/s,此時(shí)滑塊甲的速度大小為_(kāi)_______m/s,方向與它原來(lái)的速度方向________(選填“相同”或“相反”). 四、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共7題;共40分) 6. (8分) (2017高三上東遼期末) 在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中,裝置如圖所示,兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為mA和mB . (1) 現(xiàn)有下列器材,為完成本實(shí)驗(yàn),哪些是必需的?請(qǐng)將這些器材前面的字母填在橫線上. A . 秒表 B . 刻度尺 C . 天平 D . 圓規(guī) (2
6、) 如果碰撞中動(dòng)量守恒,根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離,則下列式子可能成立的有. A . = B . = C . = D . = . 7. (7分) (2019高二下蘭考期中) 某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn).氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成. (1) 下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟: ①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平; ②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣; ③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端,滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向;
7、 ④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間; ⑤先________,再________,讓滑塊1帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);在中間與滑塊2相撞并粘在一起運(yùn)動(dòng); ⑥取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤,選出理想的紙帶如圖(b)所示; ⑦測(cè)得滑塊1的質(zhì)量310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量205g. (2) 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_______;kgm/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_______;kgm/s(保留三位有效數(shù)字). (3) 試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是________ 8. (6分
8、) (2019高二下攀枝花期末) 某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下: (ⅰ)將斜槽固定在水平桌面上,調(diào)整末端切線水平; (ⅱ)將白紙固定在水平地面上,白紙上面放上復(fù)寫(xiě)紙; (ⅲ)用重錘線確定斜槽末端在水平地面上的投影點(diǎn)O; (ⅳ)讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放,記錄小球的落地點(diǎn),重復(fù)多次,確定落點(diǎn)的中心位置Q; (ⅴ)將小球B放在斜槽末端,讓小球A緊貼定位卡由靜止釋放,記錄兩小球的落地點(diǎn),重復(fù)多次,確定A、B兩小球落點(diǎn)的中心位置P、R; (ⅵ)用刻度尺測(cè)量P、Q、R距O點(diǎn)的距離x1、x2、x3; (ⅶ)用天平測(cè)量小球A、B質(zhì)量m1、m2; (ⅷ)分析
9、數(shù)據(jù),驗(yàn)證等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立,從而驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 (1) 步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應(yīng)________; (2) 步驟(ⅴ)與步驟(ⅳ)中定位卡的位置應(yīng)________; (3) 步驟(ⅶ)用天平測(cè)得A的質(zhì)量為17.0 g。測(cè)量小球B的質(zhì)量時(shí)將小球B放在天平的________盤(pán),________盤(pán)放上一個(gè)5 g砝碼,游碼如圖乙位置時(shí)天平平衡; (4) 步驟(ⅶ)用天平測(cè)得A的質(zhì)量為17.0 g。測(cè)量小球B的質(zhì)量時(shí)將小球B放在天平的________盤(pán),________盤(pán)放上一個(gè)5 g砝碼,游碼如圖乙位置時(shí)天平平衡;
10、 (5) 如圖丙是步驟(ⅵ)的示意圖。該同學(xué)為完成步驟(ⅷ)設(shè)計(jì)了下列表格,并進(jìn)行了部分填寫(xiě),請(qǐng)將其補(bǔ)充完整①________②________③________。 物理量 碰前 碰后 m/g m1=17.0 m1=17.0m2= ① x/cm x2=50.35 x1= ② x3=74.75 mx/gcm m1x2=855.95 m1x1+m2x3= ③ (6) 如圖丙是步驟(ⅵ)的示意圖。該同學(xué)為完成步驟(ⅷ)設(shè)計(jì)了下列表格,并進(jìn)行了部分填寫(xiě),請(qǐng)將其補(bǔ)充完整①________②________③________。 物理量 碰前 碰后 m/g
11、m1=17.0 m1=17.0m2= ① x/cm x2=50.35 x1= ② x3=74.75 mx/gcm m1x2=855.95 m1x1+m2x3= ③ 9. (6分) (2018高二上武山期末) 在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中: (1) 在確定小球落地點(diǎn)的平均位置時(shí)通常采用的做法是用圓規(guī)畫(huà)一個(gè)盡可能小的圓把所有的落點(diǎn)圈在里面,圓心即平均位置 ,其目的是減小實(shí)驗(yàn)中的________;(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”). (2) 入射小球每次必須從斜槽上________滾下,這是為了保證入射小球每一次到達(dá)斜槽末端時(shí)速度相同. (3) 入射小球的質(zhì)量為
12、,被碰小球的質(zhì)量為 ,在 時(shí),實(shí)驗(yàn)中記下了O、M、P、N四個(gè)位置(如圖所示),若滿(mǎn)足________(用 、 、OM、OP、ON表示),則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量守恒;若還滿(mǎn)足________(只能用OM、OP、ON表示),則說(shuō)明碰撞前后動(dòng)能也相等. 10. (6分) (2019高二下沙雅期中) 如圖為“碰撞實(shí)驗(yàn)器”,它可以探究動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系. (1) 實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是______. A . 斜槽軌道盡量光滑以減少誤差 B . 斜槽軌道末端的切線必須水平 C . 入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等,且大小相同 D . 入射球
13、每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放 (2) 圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影.實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程O(píng)P,然后,把被碰小球m2靜置于小平軌道的末端,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并重復(fù)多次.本實(shí)驗(yàn)還需要完成的必要步驟是________(填選項(xiàng)前的符號(hào)). A . 用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2 B . 測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H C . 分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N D . 測(cè)量平拋射程O(píng)M、ON (3) 某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖所示,假設(shè)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,則
14、入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2之比為_(kāi)_______. 11. (2分) (2019東北三省模擬) 某學(xué)習(xí)小組通過(guò)下圖實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。A 是同定在水平桌面上光滑的斜槽.斜槽末端與水平桌面平行,B是氣墊導(dǎo)軌,C是光電門(mén),D是帶有小孔的滑塊(孔內(nèi)粘有膠帶, 小球進(jìn)入小孔即粘在膠帶上),滑塊上方有一窄擋光片。實(shí)驗(yàn)前將斜槽固定在水平桌面上,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的高度,使滑塊小孔與斜槽末端在同一高度處,同時(shí)調(diào)整氣墊導(dǎo)軌水平,多次改變小球釋放高度h。得到擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間t,做出 圖象。小球質(zhì)量為m,滑塊總質(zhì)量為M,擋光片寬度為d,重力加速度為g。 (1) 如果圖象是一條
15、過(guò)原點(diǎn)的 ________;(填寫(xiě)“傾斜直線”或“拋物線”),同樣可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒。 (2) 用螺旋測(cè)微器測(cè)量擋光片的寬度,如圖所示,寬度d=________mm; (3) 請(qǐng)用題中所給的物理量來(lái)表示,只要滿(mǎn)足關(guān)系式h=________,就可以說(shuō)明在誤差允許范圍內(nèi)碰撞中動(dòng)量守恒; (4) 如果圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的 ________;(填寫(xiě)“傾斜直線”或“拋物線”),同樣可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒。 12. (5分) (2019高一下宜賓期末) 某同學(xué)用如圖所示裝置來(lái)探究碰撞中動(dòng)量是否守恒,讓質(zhì)量為 的入射小球 從斜槽某處由靜止開(kāi)始滾下,與靜止在斜槽末端質(zhì)量為 的被碰小球 發(fā)生碰撞,
16、 、 、 是小球在水平面上落點(diǎn)的平均位置。 (1) 實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是( ) A . 斜槽必須是光滑的 B . 斜槽末端的切線必須水平 C . 要測(cè)量槽口離地的高度 D . 與 的球心在碰撞瞬間必須在同一高度 (2) 兩小球的質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足( ) A . B . C . D . 對(duì)兩球質(zhì)量關(guān)系無(wú)要求 (3) 若該碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,則一定有關(guān)系式________成立。(用 、 、 、 、 表示) 五、 綜合題 (共1題;共5分) 13. (5分) (2018浙江選考) 小明做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示,
17、懸掛在O點(diǎn)的單擺由長(zhǎng)為l的細(xì)線和直徑為d的小球A組成,小球A與放置在光滑支撐桿上的直徑相同的小球B發(fā)生對(duì)心碰撞,碰后小球A繼續(xù)擺動(dòng),小球B做平拋運(yùn)動(dòng)。 (1) 若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺,其周期________(選填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前單擺的周期(擺角小于5)。 (2) 小明用游標(biāo)卡尺測(cè)小球A直徑如圖2所示,則d=________mm。又測(cè)得了小球A質(zhì)量m1,細(xì)線長(zhǎng)度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x、豎直下落高度h。為完成實(shí)驗(yàn),還需要測(cè)量的物理量有:________。 (3) 若A、B兩球碰后粘在一起形成新單擺,其周期__
18、______(選填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前單擺的周期(擺角小于5)。 第 12 頁(yè) 共 12 頁(yè) 參考答案 一、 單選題 (共1題;共2分) 1-1、 二、 多選題 (共1題;共3分) 2-1、 三、 填空題 (共3題;共6分) 3-1、 4-1、 5-1、 四、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共7題;共40分) 6-1、 6-2、 7-1、答案:略 7-2、答案:略 7-3、答案:略 8-1、答案:略 8-2、答案:略 8-3、答案:略 8-4、答案:略 8-5、答案:略 8-6、答案:略 9-1、 9-2、 9-3、答案:略 10-1、 10-2、 10-3、 11-1、 11-2、 11-3、 11-4、 12-1、答案:略 12-2、答案:略 12-3、答案:略 五、 綜合題 (共1題;共5分) 13-1、 13-2、 13-3、
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