2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)十二 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律學(xué)案.doc

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實(shí)驗(yàn)十二：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 一、選擇題 1．(2017年湖北六校聯(lián)合體大聯(lián)考)利用如圖KS121所示的裝置來(lái)驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1，m2.關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是(　　) 　 圖KS121 A．m1一定要大于m2，但它們的直徑一定要相等 B．不放被碰小球時(shí)，入射小球平均落點(diǎn)為N點(diǎn) C．斜槽的動(dòng)摩擦因數(shù)越小，實(shí)驗(yàn)的誤差越小 D．適當(dāng)增大自由下落的高度，可減小實(shí)驗(yàn)的誤差 二、非選擇題 2．圖KS122所示為氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊A、B相互作用后運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，頻閃的頻率為10 Hz.開(kāi)始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕彈簧，滑塊用繩子連接，繩子燒斷后，兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)．已知滑塊A、B的質(zhì)量分別為200 g、300 g，根據(jù)照片記錄的信息，A、B離開(kāi)彈簧后，A滑塊做________運(yùn)動(dòng)，其速度大小為_(kāi)_______m/s，本實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論是：_________________________________________________. 圖KS122 3．在“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，也可以探索mv2這個(gè)量(對(duì)應(yīng)于動(dòng)能)的變化情況： 甲　 乙 丙 圖KS123 (1) 若采用弓形彈片滑塊的方案如圖KS123甲所示，彈開(kāi)后的mv2的總量________(填“大于”“小于”或“等于”)彈開(kāi)前mv2的總量，這是因?yàn)椋篲__________________________ ________________. (2)若采用如圖乙所示的方案，碰撞前mv2的總量______(填“大于”“小于”或“等于”)碰后mv2的總量，說(shuō)明碰撞中機(jī)械能________(填“守恒”或“不守恒”)． (3)若采用圖丙所示的方案，碰撞前mv2的總量______(填“大于”“小于”或“等于”)碰后mv2的總量，說(shuō)明碰撞中存在________損失． 4．某同學(xué)用如圖KS124甲所示的裝置做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，先將球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處?kù)o止，讓球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，且與球b相碰，碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復(fù)10次．(本實(shí)驗(yàn)中的斜槽軌道的摩擦可以忽略不計(jì))已知小球a的質(zhì)量大于小球b的質(zhì)量． 圖KS124 (1)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量是________(填序號(hào))． A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H B．小球a、b的質(zhì)量ma、mb C．小球a、b離開(kāi)斜槽軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間t D．記錄紙上O點(diǎn)到兩小球的平均落點(diǎn)位置A、B、C的距離OA、OB、OC E．小球a的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差h (2)為測(cè)定未放被碰小球時(shí)，小球a落點(diǎn)的平均位置，把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊，圖乙給出了小球a落點(diǎn)的情況，可得OB距離應(yīng)為_(kāi)_____cm. (3)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，如果滿足等式__________________________________，那么我們認(rèn)為在碰撞中系統(tǒng)的動(dòng)量是不變的． 5．圖KS125所示是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(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)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2接觸且兩球等高．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. 圖KS125 (1)還需要測(cè)量的量是________、________和_______________． (2)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_(kāi)_________________．(忽略小球的大小) 6．(2017年湖南懷化高三二模)某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)；氣墊導(dǎo)軌裝置如圖KS126所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門等組成． 圖KS126 (一)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接通光電計(jì)時(shí)器； ④把滑塊2靜止放在氣墊導(dǎo)軌的中間； ⑤滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩； ⑥釋放滑塊1，滑塊1通過(guò)光電門1后與左側(cè)固定彈簧的滑塊2碰撞，碰后滑塊1和滑塊2依次通過(guò)光電門2，兩滑塊通過(guò)光電門2后依次被制動(dòng)； ⑦讀出滑塊通過(guò)兩個(gè)光電門的擋光時(shí)間分別為：滑塊1通過(guò)光電門1的擋光時(shí)間Δt1＝10.01 ms，通過(guò)光電門2的擋光時(shí)間Δt2＝49.99 ms，滑塊2通過(guò)光電門2的擋光時(shí)間Δt3＝8.35 ms； ⑧測(cè)出擋光片的寬度d＝5 mm，測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為m1＝300 g，滑塊2(包括彈簧)的質(zhì)量為m2＝200 g. (二)數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論： (1)實(shí)驗(yàn)中氣墊導(dǎo)軌的作用是： A．________________________________________________________________________； B．________________________________________________________________________. (2)碰撞前滑塊1的速度v1為_(kāi)_______m/s；碰撞后滑塊1的速度v2為_(kāi)_______m/s，滑塊2的速度v3為_(kāi)_______m/s.(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字) (3)在誤差允許的范圍內(nèi)，通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以探究出哪些物理量是不變的？(至少回答2個(gè)不變量)　 a．________________________________________________________________________； b．________________________________________________________________________.