知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒\(.\)入射小球质量为\(m_{1}\)，被碰小球质量为\(m_{2}\)，\(O\)点是小球抛出点在水平地面上的投影\(.\)实验时，先让入射小球\(m_{1}\)多次从倾斜轨道上\(S\)位置静止释放，找到其平均落地点的位置，并记下此位置距\(O\)点的距离；然后把被碰小球\(m_{2}\)静置于水平轨道末端，再将入射小球\(m_{1}\)从倾斜轨道上\(S\)位置静止释放，与小球\(m_{2}\)相撞，多次重复此过程，并分别找到它们平均落点的位置距\(O\)点的距离\(.\)则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．实验中要求两小球半径相等，且满足\(m_{1} < m_{2}\)

B．实验中要求倾斜轨道必须光滑

C．如果等式\(m_{1}x_{2}=m_{1}x_{1}+m_{2}x_{3}\)成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒

D．如果等式\(m_{1}x_{3}=m_{1}x_{1}+m_{2}x_{2}\)成立，可验证两小球碰撞过程动量守恒

难度：较易

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2．
某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动\(.\)然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图\(1\)所示\(.\)在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为\(50Hz\)，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\(2\)所示，并测得各计数点间距并标在图上，\(A\)为运动起始的第一点，则应选 ______ 段计算小车甲的碰前速度，应选 ______ 段来计算小车甲和乙碰后的共同速度．
A、\(AB\) \(B\)、\(BC\) \(C\)、\(CD\) \(D\)、\(DE\)
\((2)\)已测得小车甲的质量\(m_{甲}=0.40kg\)，小车乙的质量\(m_{乙}=0.20kg\)，由以上测量结果可得：碰前\(m_{甲}v_{甲}+m_{乙}v_{乙}=\) ______ \(kg⋅m/s\)；碰后\(m_{甲}v_{甲}′+m_{乙}v_{乙}′=\) ______ \(kg⋅m/s\)．
\((3)\)通过计算得出的结论是 ______ ．

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3．
气垫导轨上有\(A\)、\(B\)两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间用绳子连接\((\)如图甲所示\()\)，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，图乙为它们运动过程的频闪照片，频闪的周期为\(0.1s\)，由图可知：\(A\)、\(B\)离开弹簧后，\(A\)做 ______ 运动，已知滑块\(A\)、\(B\)的质量分别为\(200g\)、\(300g\)，根据照片记录的信息可得：\(A\)的动量大小为 ______ \(kg⋅m/s\)，\(B\)的动量的大小为 ______ \(kg⋅m/s(\)保留两位有效数字\()\)．

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4．
如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球\(1\)用细线悬挂于\(O\)点，\(O\)点正下方桌子的边缘放有一静止弹性球\(2.\)实验时，将球\(1\)拉到\(A\)点并从静止开始释放球\(1\)，当它摆到悬点正下方时与球\(2\)发生对心碰撞\(.\)碰撞后，球\(1\)把处于竖直方向的轻质指示针\(OC\)推移到与竖直线最大夹角为\(β\)处，球\(2\)落到水平地面上的\(C\)点\(.\)测出有关数据即可验证\(1\)、\(2\)两球碰撞时动量守恒\(.\)现已测出：在\(A\)点时，弹性球\(1\)球心离水平桌面的距离为\(a\)，轻质指示针\(OC\)与竖直方向的夹角为\(β\)，球\(1\)和球\(2\)的质量分别为\(m_{1}\)、\(m_{2}\)，\(C\)点与桌子边沿间的水平距离为\(b\)．
\((1)\)在此实验中要求\(m_{1}\) ______ \(m_{2}(\)填大于，小于或等于\()\)；
\((2)\)此外，还需要测量的量是 ______ 和 ______ ；
\((3)\)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为 ______ ．

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5．
如图\(1\)所示，在“验证动量守恒定律”实验中，\(P\)为入射球\(A\)末与被碰球\(B\)碰撞时的落点。
\((1)\)这个实验对小球\(A\)的质量\(m_{1}\)和小球\(B\)的质量\(m_{2}\)的要求是：\(m_{1}\) ______ \(m_{2}(\)填“\( > \)”、“\(=\)”或“\( < \)”\().\)用图中标出的符号和测出的数据列出验证动量守恒的表达式为 ______ 。
\((2)\)为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是 ______ 。
A.使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
B.使入射球与被碰小球碰后能同时飞出
C.使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向
D.使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失
\((3)\)若\(A\)球质量为\(m_{1}=50g\)，两小球发生正碰前后的位移\(-\)时间\((s-t)\)图象如图\(2\)所示，则小球\(B\)的质量为\(m_{2}=\) ______ \(g\)。
\((4)\)实验时调节\(A\)球下落高度，让\(A\)球以一定速度\(v\)与静止的\(B\)球发生正碰，碰后测得两球动量正好相等，则\(A\)、\(B\)两球的质量之比\( \dfrac {m_{1}}{m_{2}}\)应满足 ______ 。

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6．
在“验证动量守恒定律”的实验中，一般采用如图所示的装置：
\((1)\)若入射小球质量为\(m_{1}\)，半径为\(r_{1}\)；被碰小球质量为\(m_{2}\)，半径为\(r_{2}\)，则 ______
A.\(m_{1} > m_{2}\)，\(r_{1} > r_{2}\)　　　　　　
B.\(m_{1} > m_{2}\)，\(r_{1} < r_{2}\)
C.\(m_{1} > m_{2}\)，\(r_{1}=r_{2}\)
D.\(m_{1} < m_{2}\)，\(r_{1}=r_{2}\)
\((2)\)以下所提供的测量工具中必需的是 ______
A.直尺　\(B.\)游标卡尺　\(C.\)天平　\(D.\)弹簧测力计　\(E.\)秒表
\((3)\)在做实验时，对实验要求以下说法正确的是 ______
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端的切线是水平的
C.入射球每次都要从同一高度由静止滚下
D.释放点越高，两球碰后水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确
\((4)\)设入射小球的质量为\(m_{1}\)，被碰小球的质量为\(m_{2}\)，则在用图所示装置进行实验时\((P\)为碰前入射小球落点的平均位置\()\)，所得“验证动量守恒定律”的表达式为 ______ \(.(\)用装置图中的字母表示\()\)

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7．
\(m\)与\(2\)球心在碰撞瞬间在同一高度
\(Bm1 \overline {OP}=m1 \overline {OM}+m2 \overline {ON}\)
\(m1 < m2\)
\(m1( \overline {OP}2r)=m1 \overline {OM}+m2 \overline {ON}\)
实验求 ______
\(1 < m2\)
需要验关系式为 ______
\(m1\)每次都同高度释\((\)无初速\()\)
轨道末端切线是平的
图所，在研碰撞的动量守恒验中让量为\(m1\)的小球从圆弧轨道上轨下动，碰来止在轨道末端的质量\(m2\)的小球\((\)两小球的半径均为\(r)\)．
\(m1 \overline {OP}=m( \overline {OM}+r)+m2 \overline {ON}\)．

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8．
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\(C\)和\(D\)的气垫导轨以及滑块\(A\)和\(B\)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\(m_{A}\)、\(m_{B}\)
\(b.\)调整气垫导轨，使导轨处于水平
\(c.\)在\(A\)和\(B\)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\(A\)的左端至\(C\)板的距离\(L_{1}\)，
\(e.\)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\(A\)、\(B\)滑块分别碰撞\(C\)、\(D\)挡板时停止计时，记下\(A\)、\(B\)分别到达\(C\)、\(D\)的运动时间\(t_{1}\)和\(t_{2}\)
\(①\)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 ______ ．
\(③\)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出弹性势能表达式为 ______ ．

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9．
实验题

\((1)\)在利用重锤做自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，有关重锤的质量，下列说法正确的是\((\) \()\)

A.应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力

B.应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动

C.不需要称量重锤的质量

D.必须称量重锤的质量

\((2)\)在该实验中，选定了一条较为理想的纸带，如图所示，“\(0\)”为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为\(1\)、\(2\)、\(3……\)，测得的\(x_{1}\)、\(x_{2}\)、\(x_{3}……\)是重锤从开始运动到各时刻的位移。已知打点计时器的打点周期为\(T\)，重锤质量为\(m\)，重力加速度为\(g\)，则当打点计时器打点“\(4\)”时，重锤动能的表达式为________；从“\(0\)”点到“\(4\)”点的过程中重锤重力势能的减少量表达式为________。

\((3)\)如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球\(1\)用细线悬挂于\(O\)点，\(O\)点下方桌子的边沿有一竖直立柱。实验时，调节悬点，使弹性球\(1\)静止时恰与立柱上的球\(2\)接触且两球等高。将球\(1\)拉到\(A\)点，并使之静止，同时把球\(2\)放在立柱上。释放球\(1\)，当它摆到悬点正下方时与球\(2\)发生对心碰撞，碰后球\(1\)向左最远可摆到\(B\)点，球\(2\)落到水平地面上的\(C\)点。测出有关数据即可验证\(1\)、\(2\)两球碰撞时动量守恒。现已测出\(A\)点离水平桌面的距离为\(a\)、\(B\)点离水平桌面的距离为\(b\)，\(C\)点与桌子边沿间的水平距离为\(c\)。此处，

\(①\)还需要测量的量是________、________、________、________。

\(②\)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为________。\((\)忽略小球的大小\()\)

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10．某同学设计了一个用打点计时器研究“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\((a)\)所示，在小车\(A\)后连着纸带．
\(①\)长木板右端下面垫放一小木片的原因是______；

\(②\)若已测得打点纸带如图\((b)\)所示，\(A\)为运动的起点，各计数点间距分别记为\(AB\)、\(BC\)、\(CD\)和\(DE\)，用天平测得\(A\)、\(B\)两车的质量分别为\(m_{A}\)、\(m_{B}.\)，则需验证的表达式为：______．

难度：易

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