高考物理实验复习题及答案：验证动量守恒定律

　　高考物理实验：验证动量守恒定律

　　1、如图所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器．


　　它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨以及滑块A、B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：

　　(a)用天平分别测出滑块A、B的质量

　　(b)调整气垫导轨，使导轨处于水平．

　　(c)在滑块A、滑块B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上．

　　(d)用刻度尺测出滑块A的左端至板C的距离L1.

　　(e)按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当滑块A、B分别碰撞挡板C、D时停止计时，计下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。

　　(1)实验中还应测量的物理量是_______。

　　(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_______，由此公式算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是_______。

　　(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式．

　　答案：(l)B的右端至D板的距离

　　(2) 测量时间、距离等存在误差，由于阻力、气垫导轨不水平等造成误差．

　　(3)

　　2、用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点．


　　(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为；碰后动量分别为，则

　　(2)请你提供两条提高实验精度的建议：_____________。

　　答案：

　　(1)　　
　　
　　(2)①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；②角取值不要太小；③两球A、B质量不要太小；④球A质量要尽量比球B质量大

　　3、某同学设计了一个用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，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．


　　（1）若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距标在图上，A为运动起始的第一点，则应选____段起计算A的碰前速度；应选____段来计算A和B碰后的共同速度（填AB、BC、CD、DE）．

　　（2）已测得小车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：

　　碰前总动量=______kg·m/s碰后总动量=______kg·m/s

　　3（1） BC DE （2）0.42kg·m/s 0.417kg·m/s

　　4. 某同学用图16装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜 槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．




　　⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________．

　　A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma、mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间tE．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

　　⑵小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么?

　　⑶放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地，对实验结果有没有影响?为什么?这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点．

　　⑷为测定未放被碰小球时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐，右图给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为__________cm．

　　⑸按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是______________．

　　答案

　　（1）B、E

　　（2）ma>mb、防止a球碰撞后反向弹回，再回到碰撞点的过程中因为有摩擦导致速度减小而影响实验结果。

　　（3）同时落地、如果不是同时落地，会影响实验结果、A、C

　　（4）4.59

　　（5）maOB=maOA+mbOC