知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．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点下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，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．此外，还需要测量的量是 ______ 、 ______ 、 ______ 、和 ______ ．根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为： ______ ．

难度：中等

解析收藏试题篮
2．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（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：
A．用天平测出两个小球的质量分别为m₁和m₂，且m₁＞m₂；
B．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；
C．先不放小球m₂，让小球m₁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；
D．将小球m₂放在斜槽前端边缘上，让小球m₁从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m₁和小球m₂在斜面上的落点位置；
D．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m₁与m₂发生碰撞后，m₁的落点是图中的 ______ 点，m₂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：较易

解析收藏试题篮
3．如图甲所示，在验证动量守恒定律实验时，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，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力．

（1）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为运动起始的第一点，则应选 ______ 段来计算A的碰前速度，应选 ______ 段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“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为 ______ kg•m/s，碰后总动量为 ______ kg•m/s．实验结论： ______ ．（计算结果保留3位有效数字）

难度：较易

解析收藏试题篮

4．用如图装置做“探究碰撞中的不变量”实验，下列说法正确的是（　　）

A．在实验前，必须把长木板的一端垫高，使A能拖着纸带匀速下行

B．A、B两辆小车的质量必须相等

C．A、B碰撞后必须保证A、B以共同速度一起运动

D．小车A必须从紧靠打点计时器的位置无初速度释放

难度：较易

解析收藏试题篮

5．（2016•南宁模拟）如图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图．
（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m₁    m₂．
（2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使    ．
（3）继续实验步骤为：
A．在地面上依次铺白纸和复写纸．
B．确定重锤对应点O．
C．不放球2，让球1从斜槽滑下，确定它落地点位置P．
D．把球2放在立柱上，让球1从斜槽滑上，与球2正碰后，确定球1和球2落地点位置M和N．
E．用刻度尺量OM、OP、ON的长度．
F．看m₁
.
OM
+m₂
.
ON
与m₁
.
OP
是否相等，以验证动量守恒．
上述步骤有几步不完善或有错误，请指出并写出相应的正确步骤．    ．

难度：中等

解析收藏试题篮
6．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．实验时滑块在A处由静止开始运动，测得遮光片经过光电门时的挡光时间t．
（1）滑块通过B点的瞬时速度可表示为v_B=    （用题中字母表示）；
（2）某次实验测得倾角θ=30°，滑块从A处到达B处时，m和M组成的系统动能增加量可表示为△E_K=    ，滑块从A处到达B处的过程中，系统的重力势能减少量可表示为△E_P=    ，在误差允许的范围内，若△E_K=△E_P，则可认为系统的机械能守恒；重力加速度用g表示（用题中字母表示）．

（3）在（2）描述的实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v²-d图象如图2所示，并测得M=m，则重力加速度g=     m/s²．

难度：较难

解析收藏试题篮
7．如图甲所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
（1）已准备的器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材是    （填字母代号）．
A．秒表
B．天平及砝码
C．毫米刻度尺
D．0～12V直流电源
E.0～12V交流电源
（2）安装好实验装置进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图乙所示．图中O点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上打出的连续点，标上A、B、C…测得其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h₁、h₂、h₃．已知重物的质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器的打点周期为T．为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重物重力势能的减少量△E_p=    ，动能的增加量△E_k=    ．（用题中所给字母表示）．
（3）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是    ．
A．该误差属于偶然误差
B．该误差属于系统误差
C．可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D．可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
（4）某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．他测出各计数点到起始点的距离h，并计算出各计数点的速度v，用实验测得的数据绘制出v²-h图线，如图丙所示．图象是一条直线，此直线斜率的物理含义是    ．已知当地的重力加速度g=9.8m/s²，由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为
f
mg
=    %（保留2位有效数字）．

难度：中等

解析收藏试题篮
8．如图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图．
（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m₁______ m₂．
（2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使 ______ ．
（3）继续实验步骤为：
A．在地面上依次铺白纸和复写纸．
B．确定重锤对应点O．
C．不放球2，让球1从斜槽滑下，确定它落地点位置P．
D．把球2放在立柱上，让球1从斜槽滑上，与球2正碰后，确定球1和球2落地点位置M和N．
E．用刻度尺量OM、OP、ON的长度．
F．看m₁ $%20%5Coverline%20%7BOM%7D$ +m₂ $%20%5Coverline%20%7BON%7D$ 与m₁ $%20%5Coverline%20%7BOP%7D$ 是否相等，以验证动量守恒．
上述步骤有几步不完善或有错误，请指出并写出相应的正确步骤． ______ ．

难度：较易

解析收藏试题篮
9．现利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律．在图（a）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（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间．
实验测得滑块A的质量m₁=0.310kg，滑块B的质量m₂=0.108kg，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时器所用交流电的频率f=50.0Hz．
将光电门固定在滑块B的右侧，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△t_B=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图（b）所示．
若实验允许的相对误差绝对值（|
碰撞前后总动量之差
碰前总动量
|×100%）最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程．

难度：较难

解析收藏试题篮