知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
利用图甲所示的装置验证动量守恒定律。在图甲中，气垫导轨上有\(A\)、\(B\)两个滑块，滑块\(A\)右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器\((\)图中未画出\()\)的纸带相连；滑块\(B\)左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器\((\)未完全出\()\)可以记录遮光片通过光电门的时间。
实验测得滑块\(A\)质量\(m_{1}=03kg\)，滑块\(B\)的质量\(m_{2}=01kg\)，遮光片的宽度\(d\)用游标卡尺測量，如图丙所示：打点计时器所用的交流电的频率\(f=50Hz.\)将光电门固定在滑块\(B\)的右側，启动打点计时器，给滑块\(A\)一向右的初速度，使它与\(B\)相碰；碰后光电计时器显示的时间\(\triangle t_{B}=2.86×10^{-3}s\)，碰撺前后打出的纸带如图乙所示。
\((1)\)遮光片的宽度\(d=\) ______ \(cm\)
\((2)\)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为 ______ \(kg⋅m/s\)，两滑块相互作用以后系统的总动量为 ______ \(kg・m/s(\)计算结果保留两位小数\()\)
\((3)\)若实验相对误差绝对值\(= \dfrac {|{碰撞后总动量之差}|}{|{碰撞前总动量}|}×100\leqslant 5\%\)即可认为系统动量守恒，则本实验在误差范围内 ______ 验证动量守恒定律。\((\)填“能”或“不能”\()\)
\((4)\)两滑块作用前后总动量不完全相等的主要原因是 ______ 。

难度：较易

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2．
用如图甲所示的装置验证动量守恒定律，小车\(P\)的前端粘有橡皮泥，后端连接通过打点计时器的纸带，在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力，推一下小车\(P\)，使之运动，与静止的小车\(Q\)相碰粘在一起，继续运动。

\((1)\)实验获得的一条纸带如图乙所示，根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分，用刻度尺测得各点到起点\(A\)的距离。根据碰撞前后小车的运动情况，应选纸带上 ______ 段来计算小车\(P\)的碰前速度。
\((2)\)测得小车\(P(\)含橡皮泥\()\)的质量为\(m_{1}\)，小车\(Q(\)含橡皮泥\()\)的质量为\(m_{2}\)，如果实验数据满足关系式 ______ ，则可验证小车\(P\)、\(Q\)碰撞前后动量守恒。
\((3)\)如果在测量小车\(P\)的质量时，忘记粘橡皮泥，则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比，将 ______ \((\)填“偏大”或“偏小”或“相等”\()\)。

难度：较易

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3．
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\(m_{A}\)、\(m_{B}\)。
\((b)\)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\(L_{1}\)。
\((e)\)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\(t_{1}\)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 ______ ，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 ______ 。
\((3)\)利用上述实验数据还能测出被压缩弹簧的弹性势能，请写出表达式 ______ 。

难度：易

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4．
用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：

\(①\)用天平测出\(A\)、\(B\)两个小球的质量\(m_{A}\)和\(m_{B}\)；
\(②\)安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；
\(③\)先不在斜槽的末端放小球\(B\)，让小球\(A\)从斜槽上位置\(P\)由静止开始释放，小球\(A\)离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球\(A\)的两位置\((\)如图乙所示\()\)；
\(④\)将小球\(B\)放在斜槽的末端，让小球\(A\)仍从位置\(P\)处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置\((\)如图丙所示\()\)；
\(⑤\)测出所需要的物理量。
请回答：
\((1)\)实验\(①\)中\(A\)、\(B\)的两球质量应满足 ______
\((2)\)在步骤\(⑤\)中，需要在照片中直接测量的物理量有 ______ ；\((\)请选填“\(x_{0}\)、\(y_{0}\)、\(x_{A}\)、\(y_{A}\)、\(x_{B}\)、\(y_{B}\)”\()\)
\((3)\)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是： ______ 。

难度：较易

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5．
几个同学在闲聊时说起了滑旱冰的物理学知识，于是大家想要粗略验证动量守恒定律，设计好方案后按下列步骤进行：
\(a.\)在宽阔水平的场地上选取两个基准点为原点，分别间相反方向画射线，选取一定长度为标度画上刻度；
\(b.\)两个同学穿好旱冰鞋分别站立在一个原点上，对推，旁边同学用智能手机跟拍；
\(c.\)改变对推人数，比如一方两个同学相互抱住，另一方一个同学，旁边同学拍下运动场景；
\(d.\)选取同学的运动轨迹基本沿着射线的视频，分标视频得到一些相关数据。
请回答：
\((1)\)要完成实验目的，选出下列你认为需要用到的数据 ______ 。
A.本地重力加速度\(g\)
B.对推双方的质量\(m_{1}\)、\(m_{2}\)
C.对推双方滑行的标度数目\(n_{1}\)、\(n_{2}\)
D.互推过程的时间，
E.早冰鞋与地面之间的摩擦因数\(μ\)
\((2)\)用选出的物理量写出验证动量守恒的表达式 ______ 。
\((3)\)写出可能影响验证的某一个因素 ______ 。

难度：较易

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6．
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\(t_{1}\)，滑块乙\((\)质量为\(m_{2})\)通过光电门\(2\)的时间为\(t_{2}\)，滑块甲通过光电门\(2\)的时间为\(t_{3}\)，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\()\)

难度：较易

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7．
某实验小组利用图示装置验证动量守恒定律，光滑水平桌面上有一轻弹簧，原长很短，小球\(A\)、\(B\)将弹簧压缩至某一长度后由静止释放，\(A\)、\(B\)被弹开后沿桌面边缘飞出，落至水平地面上的\(M\)、\(N\)两点。用天平测出小球\(A\)、\(B\)的质量\(m_{1}\)、\(m_{2}\)，用刻度尺测量\(M\)、\(N\)点到桌面左右边缘的水平距离分别为\(x_{1}\)、\(x_{2}.\)已知重力加速度为\(g\)
\(①\)只要实验数据满足关系式 ______ \((\)用以上物理量符号表示\()\)，就能验证动量守恒定律。
\(②\)该小组认为，利用此实验的装置及测量仪器还可以测定弹簧被压缩的弹性势能。那么除了以上测量数据，还必须测量 ______ \((\)用文字及相应符号表示\()\)，弹性势能的表达式： ______ \((\)用以上对应物理量符号表示\()\)

难度：中等

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8．
小刚同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：

\((1)\)下面是实验的主要步骤：
\(①\)把长木板放置在水平桌面上，其中一端用薄木片垫高；
\(②\)把打点计时器固定在长木板的一端；
\(③\)将纸带穿过打点计时器并固定在小车\(A\)的一端；
\(④\)把小车\(A\)的前端固定橡皮泥，让小车\(B\)静止的放置在木板上；
\(⑤\)先 ______ ，再 ______ ，接着与原来静止在前方的小车\(B\)相碰并粘合成一体继续运动；\((\)以上两空填写后续描述中的字母符号：\(a.\)推动小车\(A\)使之运动，\(b.\)接通电源\()\)
\(⑥\)关闭电源，取下纸带，换上新纸带，重复步骤\(③④⑤\)，选出较理想的纸带如图乙所示；
\(⑦\)用天平测得小车\(A\)的质量为\(m_{1}=0.4kg\)，小车\(B\)的质量为\(m_{2}=0.2kg\)．
\((2)\)在上述实验步骤中，还需完善的步骤是 ______ \((\)填写步骤序号并完善该步骤\()\)
\((3)\)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距\((\)已标在图上\().A\)为运动的起点，则应选 ______ 段来计算\(A\)碰前的速度\(.\)应选 ______ 段来计算\(A\)和\(B\)碰后的共同速度；\((\)以上两空选填“\(AB\)”或“\(BC\)”或“\(CD\)”或“\(DE\)”\()\)
\((4)\)根据以上实验数据计算，碰前两小车的总动量为 ______ \(kg⋅m/s\)，碰后两小车的总动量为 ______ \(kg⋅m/s.(\)以上两空结果保留三位有效数字\()\)
\((5)\)试说明\((4)\)问中两结果不完全相等的主要原因是 ______ ．

难度：较易

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9．
用半径相同的小球\(1\)和小球\(2\)的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图\(1\)所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置\(O.\)在做“验证动量守恒定律”的实验时。

\((1)\)实验必须满足的条件是 ______ 。
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释放
D.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动
\((2)\)入射小球质量为\(m_{1}\)，被碰小球质量为\(m_{2}\)，两小球的质量应满足\(m_{1}\) ______ \(m_{2}.(\)选填“大于”“小于”或“等于”\()\)
\((3)\)实验中要完成的必要步骤是 ______ \((\)填选项前的字母\()\)。
A.用天平测量两个小球的质量\(m_{1}\)、\(m_{2}\)
B.测量抛出点距地面的高度\(H\)
C.用秒表测出小球做平抛运动的时间\(t\)
D.分别确定\(m_{1}\)碰撞前后落地点的位置和\(m_{2}\)碰后的落地点\(P\)、\(M\)、\(N\)，并用刻度尺测出水平射程\(OP\)、\(OM\)、\(ON\)。
\((4)\)若所测物理量满足表达式 ______ 则可判定两个小球相碰前后动量守恒。
\((5)\)若碰撞是弹性碰撞，那么所测物理量还应该满足的表达式为 ______ 。
\((6)\)一个运动的球与一个静止的球碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。这种碰撞称为非对心碰撞。如图\(2A\) 球以速度\(v_{1}\)与同样质量且处于静止的\(B\)球发生弹性碰撞。某同学判断碰后两个球的运动方向一定垂直。你同意他的判断吗？说出你的理由。

难度：较易

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10．
如图所示实验装置，某同学用\(a\)、\(b\)是两个半径相等的小球。按照以下步骤研究弹性正碰实验操作
\(①\)在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，使小球\(a\)从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹\(O\)；
\(②\)将木板水平向右移动一定距离并固定，再使小球\(a\)从固定点处由静止释放，撞到木板上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的落点圈在里面，其圆心就处与小球落点的平均位置，得到痕迹\(B\)；
\(③\)把小球\(b\)静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球\(a\)仍从固定点处由静止释放，和小球\(b\)相碰后，重复多次，并使用与第二步同样的方法分别标出碰撞后两个小球落点的平均位置，得到两球撞在木板上痕迹\(A\)和\(C\)。
\((1)\)为了保证在碰撞过程中\(a\)球不反弹，\(a\)、\(b\)两球的质量\(m_{1}\)、\(m_{2}\)间的关系是\(m_{1}\) ______ \(m_{2}.(\)选填“大于”，“小于”，“等于”\()\)
\((2)\)完成本实验，必须测量的物理量有 ______ 。
A.小球\(a\)开始释放的高度\(h\)
B.木板水平向右移动的距离\(l\) \(C.A\)球和\(B\)球的质\(m_{1}\)、\(m_{2}\)
D.\(O\)点到\(A\)、\(B\)、\(C\)三点的距离分别为\(y_{1}\)、\(y_{2}\)、\(y_{3}\)；
\((3)\)若\((2)\)所给选项的物理量均已知，若满足条件 ______ \((\)用测量量表示\()\)，则表示两小球发生的是弹性碰撞。

难度：较易

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