1.4實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動量守恒定律同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）選擇性必修第一冊一、選擇題（共13題）1．在探究下列四個定律的實(shí)驗(yàn)中， 哪個定律不是直接通過控制變量法探究得出的（　?。?/span>A．牛頓第二定律 B．電阻定律 C．歐姆定律 D．動量守恒定律2．在用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時，入射小球a的質(zhì)量為m1，被碰小球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)于這個實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（　?。?/span>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)證的表達(dá)式是D．要驗(yàn)證的表達(dá)式是3．一質(zhì)量為 200kg 的小船靜止在平靜的水面上，小船長度為 2m．質(zhì)量為 50kg的小孩從船頭走到船尾．若不考慮船運(yùn)動過程中水對船的阻力，則人從船頭走到船尾的過程中 A．人與船可以向相同方向運(yùn)動B．船的速率始終是人的速率的 4 倍C．人對地發(fā)生的位移大小為 1.6mD．船對地發(fā)生的位移大小為 1.6m4．在用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量時，不需要測量的物理量是（ ）A．滑塊的質(zhì)量 B．擋光的時間C．擋光片的寬度 D．光電門的高度5．在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動量守恒定律，可以采用如圖所示的裝置。若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則（　　）A．m1>m2，r1>r2B．m1>m2，r1<r2C．m1>m2，r1=r2D．m1<m2，r1=r26．在研究碰撞中的動量守恒的實(shí)驗(yàn)中，下列操作不正確的是（       ）A．改變?nèi)肷湫∏虻尼尫鸥叨龋啻吾尫?，測出每次的水平位移，求出平均值，代入公式計(jì)算B．入射小球應(yīng)始終保持在同一高度釋放C．球相碰時，兩球的球心必須在同一水平高度上D．重復(fù)從同一高度釋放入射小球，用一個盡量小的圓將其各次落點(diǎn)圈在其中，取其圓心作為小球落點(diǎn)的平均值7．在驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是（　　）A．斜槽有摩擦對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大的影響B．需要測量斜槽末端到水面地面的高度C．需要測量a球釋放點(diǎn)到斜槽末端的高度差來計(jì)算碰撞前的速度D．a球釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時相互作用的力越大，實(shí)驗(yàn)誤差越小8．利用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)時，不需要測量的物理量是（　?。?/span>A．滑塊的質(zhì)量 B．擋光時間C．擋光片的寬度 D．滑塊移動的距離9．如圖為驗(yàn)證動量守恒實(shí)驗(yàn)裝置圖.先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，然后把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù).根據(jù)水平地面記錄紙上落點(diǎn)痕跡的照片，估算小球m2與m1的質(zhì)量之比（       ）A．0.17 B．4.0 C．0.62 D．0.810．在“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，有質(zhì)量相等的甲乙兩擺球，擺長相同，乙球靜止在最低點(diǎn)，拉起甲球釋放后與乙球剛好正碰，碰后甲球靜止，乙球擺到與甲球初始位置等高．現(xiàn)換為同質(zhì)量的兩個粘性球，重復(fù)以上操作，碰后兩球粘合在一起運(yùn)動，則：A．兩次碰撞的整個過程中機(jī)械能不可能守恒B．第一次兩球碰撞瞬間的前后，動量守恒，機(jī)械能不守恒C．第二次兩球碰撞瞬間的前后，動量守恒，機(jī)械能不守恒D．第一次碰撞中，從甲球開始下落到乙球上升到最高點(diǎn)過程中動量守恒11．某同學(xué)用半徑相同的兩個小球、來研究碰撞問題，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，點(diǎn)是小球水平拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時，先讓入射小球多次從斜軌上的某確定位置由靜止釋放，從水平軌道的右端水平拋出，經(jīng)多次重復(fù)上述操作，確定出其平均落地點(diǎn)的位置；然后，把被碰小球置于水平軌道的末端，再將入射小球從斜軌上的同一位置由靜止釋放，使其與小球對心正碰，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定出、相碰后它們各自的平均落地點(diǎn)的位置、；分別測量平拋射程，和，已知、兩小球質(zhì)量之比為6︰1，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，下列說法正確的是（　?。?/span>A．、兩個小球相碰后在空中運(yùn)動的時間之比為B．、兩個小球相碰后落地時重力的時功率之比為C．若、兩個小球在碰撞前后動量守恒，則一定有D．若、兩個小球在碰撞前后動量守恒，則一定有12．在探究碰撞中的不變量時，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，儀器按要求安裝好后開始實(shí)驗(yàn)，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，在白紙上記錄重錘位置和各小球落點(diǎn)的平均位置依次為O、A、B、C，則下列說法中正確的是（     ）A．第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是A、BB．第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是C、BC．第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r落地D．第二次入射小球和被碰小球不會同時落地13．某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn)”，已知兩球的質(zhì)量分別為m1、m2（且m1＞m2），關(guān)于實(shí)驗(yàn)下列說法正確的（　?。?/span>A．如果M是m2的落點(diǎn)，則該同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中必有錯誤B．斜槽軌道必須很光滑C．實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的是m1·=m2·＋m1·D．實(shí)驗(yàn)需要秒表、天平、圓規(guī)等器材二、填空題（共4題）14．某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察木塊的運(yùn)動情況，進(jìn)行必要的測量，驗(yàn)證木塊間相互作用時動量守恒．（1）該同學(xué)還必須有的器材是___________．（2）需要直接測量的物理是(寫出相應(yīng)的名稱及符號)______．（3）用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證動量守恒的關(guān)系式是___________．（4）桌面左右兩端間的距離，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性_________(選填“有”或“無”)影響．15．在用氣墊導(dǎo)軌裝置做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時，若要探究兩滑塊做反沖運(yùn)動時的物理規(guī)律，應(yīng)選用___________（填“甲”、“乙”或“丙”）結(jié)構(gòu)的滑塊。16．某小組用如圖所示的裝置驗(yàn)證動量守恒定律，裝置固定在水平面上。圓弧形軌道末端切線水平，兩球半徑相同，兩球與水平面的動摩擦因數(shù)相同。實(shí)驗(yàn)時，先測出A、B兩球的質(zhì)量m1、m2，讓球A多次從圓弧形軌道上某一位置由靜止釋放，記下其在水平面上滑行距高的平均值為L，然后把球B靜置于軌道末端水平部分，并將球A從軌道上同一位置由靜止釋放，并與球B相碰，重復(fù)多次。已知碰后球A，B滑行距離的平均值分別為L1、L2（1）為確保實(shí)驗(yàn)中球A不反向運(yùn)動，則m1、m2應(yīng)滿足的關(guān)系是___________。（2）若碰撞前后動量守恒，寫出動量守恒的表達(dá)式：___________。17．為了探究在碰撞中的不變量，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量均為的滑塊，左邊滑塊的左端與穿過打點(diǎn)計(jì)時器的紙帶相連，打點(diǎn)計(jì)時器所用電源的頻率為；右邊滑塊上固定一寬度為的擋光板，在氣墊導(dǎo)軌某處固定一光電門，氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動，且左邊滑塊的速度較大，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)向右運(yùn)動。如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)打出的點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度和，光電門記錄擋光板向左通過的時間為。若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動量大小分別為______、______；碰撞后兩滑塊的總動量大小為______。（以上結(jié)果均用題所給字母表示）三、綜合題（共2題）18．用兩個大小相同的小球在光滑水平上的正碰來“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)，入射小球m1 = 15g，原來靜止的被碰小球m2 = 10g，由實(shí)驗(yàn)測得它們在碰撞前后的x – t 圖象如圖所示。（1）求碰撞前、后系統(tǒng)的總動量p和p′；（2）通過計(jì)算得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么。19．A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導(dǎo)軌上相向運(yùn)動發(fā)生碰撞（碰撞時間極短）．用閃光照相，閃光4次攝得的閃光照片如圖所示．已知閃光的時間間隔為Δt，而閃光本身持續(xù)時間極短，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0~80 cm刻度范圍內(nèi)，且第一次閃光時，滑塊A恰好通過x=55 cm處，滑塊B恰好通過x=70 cm處，問：（1）碰撞發(fā)生在何處；（2）碰撞發(fā)生在第一次閃光后多長時間；（3）設(shè)兩滑塊的質(zhì)量之比為mA∶mB=2∶3，試分析碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是否相等。           參考答案：1．D2．D3．C4．D5．C6．A7．D8．D9．A10．C11．C12．D13．A14．     刻度尺、天平     兩木塊的質(zhì)量m1、m2和兩木塊落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離x1、x2     m1x1＝m2x2     無15．甲16．     m1>m2     17．               18．（1）p =0.015 kg·m/s、p′= 0.015 kg·m/s；（2）通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)：兩小球碰撞前后的動量相等，即碰撞過程中動量守恒19．（1）； (2)； (3) 碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和相等 

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