知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．用如图甲所示的装置可以来验证碰撞过程中的动量守恒．图中PQ是斜槽，QR为水平槽．O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比m_A：m_B=3：1．先使A球从斜槽上固定位置G由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，得到10个落点．再把B球放在水平槽上的末端R处，让A 球仍从位置G由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次．A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示，其中米尺的零点与O点对齐．

（1）碰撞后A球的水平射程应取 cm．
（2）本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度．下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是．
A、使A、B两小球的质量之比改变为5：1
B、升高固定点G的位置
C、使A、B两小球的直径之比改变为1：3
D、升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度．

难度：中等

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2．某同学用图甲所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让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痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右附近静止，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．回答下列问题：

（1）在安装实验器材时斜槽的末端应    ．
（2）小球a、b质量m_a、m_b的大小关系应满足m_a    m_b，两球的半径应满足r_a    r_b（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的    点和    点．
（4）在本实验中结合图乙，验证动量守恒的验证式是下列选项中的    ．
A．m_aOC=m_aOA+m_bOB
B．m_aOB=m_aOA+m_bOC
C．m_aOB=m_aOA+m_bOC．

难度：中等

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3．（2016春•武汉校级期中）为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球1和2，按下述步骤做了如下实验：
①用天平测出两个小球的质量（分别为m₁和m₂，且m₁＞m₂）；
②按照如图所示的那样，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端；
③先不放小球2，让小球1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置E；
④将小球2放在斜槽前端边缘上，让小球1从斜槽顶端A处仍由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球1和小球2在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为L_D、L_E、L_F．
根据该同学的实验，请你回答下列问题：
（1）小球1与2发生碰撞后，1的落点是图中的    点，2的落点是图中的    点．
（2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式    ，则说明碰撞中动量是守恒的．
（3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式    ，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．

难度：中等

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4．（2016春•重庆校级期中）气垫导轨工作时，可忽略滑块与导轨表面间的阻力影响．现借助其验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置质量均为m的A、B（图中未标出）两滑块，左侧滑块的左端、右侧滑块的右端分别与一条穿过打点计时器的纸带相连，打点计时器电源的频率为f．气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，待打点稳定后让两滑块以大小不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．如图所示的甲和乙为某次实验打出的、分别与两个滑块相连的两条纸带，在纸带上以同间距的6个连续打点为一段划分纸带，用刻度尺分别测出其长度为s₁、s₂和s₃．
（1）若碰前滑块A的速度大于滑块B的速度，则滑块（填“A”或“B”）是与纸带甲的（填“左”或“右”）端相连；
（2）碰撞前A、B两滑块的动量大小分别为、，实验需要验证是否成立的表达式为（用题目所给的已知量表示）

难度：中等

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5．某同学用如图所示的（a）图装置来探究碰撞中的守恒量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，（b）图是多次实验中某球落到位于水平地面记录纸上得到10个落点痕迹，有关该实验的一些说法，不正确的有（　　）

A．入射球和被碰球必须是弹性好的，且要求两球的质量相等，大小相同

B．被碰球静止放在槽口，入射球必须每次从轨道的同一位置由静止释放

C．小球碰撞前后的速度不易测量，所以通过测小球“平抛运动的射程”间接地解决

D．图（b）可测出碰撞后某球的水平射程为58.5cm（或取58.2cm-58.8cm之间某值）

难度：中等

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6． “探究碰撞中的不变量”的实验中：
（1）入射小球m₁=15g，原静止的被碰小球m₂=10g，由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图1，可知入射小球碰撞后的m₁v′₁是     kg•m/s，入射小球碰撞前的m₁v₁是     kg•m/s，被碰撞后的m₂v′₂是    kg•m/s，由此得出结论    ．

（2）实验装置如图2所示，本实验中，实验必须要求的条件是
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端点的切线是水平的
C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D．入射球与被碰球满足m_a＞m_b，r_a=r_b
（3）图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是
A．m_a•ON=m_a•OP+m_b•OM         B．m_a•OP=m_a•ON+m_b•OM
C．m_a•OP=m_a•OM+m_b•ON         D．m_a•OM=m_a•OP+m_b•ON．

难度：中等

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7．（2016•潍坊三模）某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律．装置固定在水平面上，圆弧形轨道下端切线水平．两球半径相同，两球与水平面的动摩擦因数相同．实验时，先测出A、B两球的质量m_A、m_B，让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放，记下其在水平面上滑行距离的平均值x₀，然后把球B静置于轨道下端水平部分，并将A从轨道上同一位置由静止释放，并与B相碰，重复多次．
①为确保实验中球A不反向运动，则m_A、m_B应满足的关系是    ；
②写出实验中还需要测量的物理量及符号：    ；
③若碰撞前后动量守恒，写出动量守恒的表达式：    ；
④取m_A=2m_B，x₀=1m，且A、B间为完全弹性碰撞，则B球滑行的距离为    ．

难度：中等

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8．（2016春•万州区校级期中）如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置．
（1）下列说法中符合该实验要求的是    ．（不定项选择）
A．轨道必须光滑
B．轨道末端必须水平
C．同一组实验多次测量时，入射小球必须从同一位置自由释放
D．小球第一次着地之后必须将小球拿走，以防止小球在记录纸上反复弹跳
（2）实验中入射小球的质量应    靶球质量，入射小球的半径应    靶球半径．（以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”）
（3）该实验需要测量的物理量有    ．（不定项选择）
A．两小球的质量       B．两小球的半径      C．两小球做平抛运动的时间
D．轨道末端距地面的竖直高度                E．小球平均落地点与轨道末端的水平距离
（4）若进行多次测量，即使操作正确，小球的落地点也不会完全重合，可以用这些点的平均位置作为小球的落地点，找到该平均位置的方法是    ．
（5）入射小球的质量记为m₁，靶球的质量记为m₂，若碰撞过程中，动量和机械能均守恒，不计空气阻力，则下列表达式中正确的有    ．
A．m₁
.
ON
=m₁
.
OM
+m₂
.
OP
                      B．m₁
.
OP
=m₁
.
OM
+m₂
.
ON

C．m₁（
.
OP
）²=m₁（
.
OM
）²+m₂（
.
ON
）²        D．
.
OP
=
.
ON
-
.
OM
．

难度：中等

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9．气垫导轨（如图1）工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了探究碰撞中的守恒量，在水平气垫导轨上放置两个质量均为m的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为f．气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动，如图2为某次实验碰撞前后打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出碰撞前长度s₁、s₂和碰撞后纸带长度s₃．若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞后两滑块的质量和速度大小的乘积为，若满足则碰撞前后两滑块的总动量守恒．

难度：中等

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