发布时间 : 星期一 文章2019年高考物理一轮复习专题07验证动量守恒定律解析版更新完毕开始阅读53f4c5ee74a20029bd64783e0912a21614797fe0
（1）若已测得打点的纸带如图（b）所示，并测得各计数点的间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选 段来计算A碰撞前的速度，应选 段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）．
（2）已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量大小为 kg?m/s，碰后两小车的总动量大小为 kg?m/s．（计算结果保留三位有效数字） 【答案】（1）BC，DE；（2）0.420，0.417．
【解析】（1）推动小车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度；碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度．
（2）碰前小车的速度为诶：vA＝
＝
＝1.05m/s，
碰前的总动量为：P＝mAvA＝0.4×1.05＝0.420kg?m/s； 碰后小车的共同速度为：v＝
＝
＝0.695m/s，
碰后的动量为：P′＝（mA+mB）v＝（0.4+0.2）×0.695＝0.417kg?m/s；
5．（2018?保山一模）如图1，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这个问题。 A．小球开始释放的高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球平抛运动的射程
②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射小球m1多次从斜面上S位置静止释放，
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找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后把被碰小球m2静置与轨道水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。 接下来完成的必要步骤是 。（填写选项前的符号） A．用天平测量两小球的质量m1、m2 B．测量小球m1开始释放的高度h C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM、ON
实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为 。
【答案】①C；②ADE；
【解析】①由于本实验的碰撞是在同一高度，在空中运动时间相同，因而根据小球做平抛运动的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以选C；
②实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D、E是必须的，而且D要在E之前。至于用天平秤质量先后均可以。所以答案是ADE；
碰撞前、后总动量的比值：＝＝
6．（2018?泸州模拟）某同学设计了如图甲所示的装置来验证动量守恒定律：长木板下垫一小木片，轻推一下前端粘有橡皮泥（质量不计）的小车1后，连着穿过打点计时器纸带的小车1在木板上作匀速运动然后与静止在前方的小车2相碰并粘在一起，继续做匀速运动。打点计时器接频率为50Hz的交流电源。实验得到的纸带上各计数点（相邻两计数点间还有四个点未标出）如图乙所示。
（1）小车1和2相碰的位置发生在相邻的两计数点 之间（填纸带上计数点字母符号）；
（2）已知小车1的质量m1＝0.40kg，小车2的质量m2＝0.55kg，由以上测量结果可计算出碰前小车1和2系统的总动量为 kg?m/s，碰后总动量为 kg?m/s（计算结果保留2位有效数字），由此可得出的实验结论是 。
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【答案】（1）HI；（2）0.040；0.038；在误差允许范围内系统动量守恒。
【解析】（1）由图示纸带可知，在H之前、I之后小车在相等时间内位移相等，且相等时间内位移不相等，由此可知，两车碰撞发生在相邻计数点HI间。
（2）相邻两计数点间还有四个点未标出，计数点间的时间间隔：t＝0.02×5＝0.1s， 碰撞前小车1的速度：v1＝
＝
＝0.1m/s，小车2静止，
碰撞前系统总动量：P＝m1v1＝0.40×0.1＝0.040kg?m/s， 碰撞后两小车速度相等，速度：v＝
＝
＝0.04m/s，
碰撞后系统总动量：P′＝（m1+m2）v＝（0.40+0.55）×0.04＝0.038kg?m/s， 由实验可知，碰撞过程在误差允许范围内系统动量守恒；
7．（2018?台州模拟）某同学用如图1所示的装置探究碰撞中的不变量，实验开始前在水平放置的气垫导致左端装一个弹射装置，滑块碰到弹射装置时将被锁定，打开控制开关，滑块可被弹射装置向右弹出。滑块甲和滑块乙上装有相同宽度的挡光片，在滑块甲的右端和滑块乙的左端装上了弹性碰架（图中未画出），可保证在滑块碰撞过程中能量损失极小。开始时，滑块甲被弹射装置锁定，滑块乙静置于两个光电门之间。
（1）该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d和如图2所示，则d＝ cm
（2）为使碰撞后两个滑块能够先后通过光电门2，则选用下列哪组滑块能使实验效果更好 A．M甲＝50g，M乙＝50g B．M甲＝100g，M乙＝50g C．M甲＝50g，M乙＝100g
（3）某次实验时，该同学记录下滑块甲（质量为m甲）通过光电门1的时间为t1，滑块乙（质量为m2）通过光电门2的时间为t2，滑块甲通过光电门2的时间为t3，根据实验器材等测量条件确定误差范围。 ①只要等式 成立，则可说明碰撞过程中动量守恒； ②只要等式 成立，则可说明这次碰撞为弹性碰撞。 （注：以上2个等式必须用题目中所给的字母表示） 【答案】（1）2.145；（2）B；（3）①m甲v
＝m甲
+m乙
；②m甲（
）＝m甲（
2
）+m乙（
2
）
2
【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为21mm，游标读数为0.05×9mm＝0.45mm，则最终读数为21.45mm＝2.145cm；
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（2）为使碰撞后两个滑块能够先后通过光电门2，所以入射球不能反弹，所以应用质量较大的球云碰质量较小的球，故选B；
（3）滑块经过光电门的速度分别为：v1＝
v2＝
v3＝
①设甲的初速度方向为正方向，则由动量守恒定律有： m甲v1＝m甲v3+m乙v2； 代入速度公式则有： m甲
＝m甲
+m乙
；
②要保证为碰性碰撞，碰撞前后机械能守恒，则有： m甲（
）＝m甲（
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）+m乙（
2
2
2
）；
2
即m甲（）＝m甲（）+m乙（）成立，即说明为弹性碰撞。
8．（2018?广州二模）用如图所示的装置来验证动量守恒定律。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计，其上方挡光条到达光电门D（或E），计时器开始计时；挡光条到达光电门C（或F），计时器停止计时。实验主要步骤如下：
a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB； b．给气垫导轨通气并调整使其水平；
c．调节光电门，使其位置合适，测出光电门C、D间的水平距离L；
d．A、B之间紧压一轻弹簧（与A、B不粘连），并用细线拴住，如图静置于气垫导轨上；
e．烧断细线，A、B各自运动，弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门，从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间tA、tB。
（1）实验中还应测量的物理量x是 （用文字表达）。
（2）利用上述测量的数据，验证动量守恒定律的表达式是： （用题中所给的字母表示）。 （3）利用上述数据还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能Ep＝ （用题中所给的字母表示）。
【答案】（1）光电门E、F间的水平距离；（2）；（3）。
【解析】（1）本实验要验证动量守恒定律，所以需要测量物体的质量和两物体的速度，由题意可知，还需要测量光电门E、F间的水平距离，从而求出B物体的速度；
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