知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．

某同学用如图所示的装置，利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律，图中\(AB\)是斜槽，\(BC\)是水平槽，它们连接平滑，\(O\)点为重锤线所指的位置\(.\)实验时先不放置被碰球\(2\)，让球\(1\)从斜槽上的某一固定位置\(G\)由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复\(10\)次，然后将球\(2\)置于水平槽末端，让球\(1\)仍从位置\(G\)由静止滚下，和球\(2\)碰撞，碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹，重复\(10\)次\(.\)实验得到小球的落点的平均位置分别为\(M\)、\(N\)、\(P\)．

\((1)\)在该实验中，应选用的器材是下列器材中的________．

A.天平

B.游标卡尺

C.刻度尺

D.大小相同的钢球两个

E.大小相同的钢球和硬橡胶球各一个

\((2)\)在此实验中，球\(1\)的质量为\(m_{1}\)，球\(2\)的质量为\(m_{2}\)，需满足\(m_{1}\)________\(m_{2}(\)选填“大于”、“小于”或“等于”\()\)．

\((3)\)被碰球\(2\)飞行的水平距离由图中线段________表示．

\((4)\)若实验结果满足\({{m}_{1}}\cdot \overline{ON}\)________\({{m}_{1}}\cdot \overline{OM}+{{m}_{2}}\cdot \overline{OP}\)，就可以验证碰撞过程中动量守恒\(.\)等式两边并不完全相等，则产生误差的原因可能是________\((\)至少写出两点\()\)

难度：较难

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2．
某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律实验\(.\)先让\(a\)球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，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．
\((1)\)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\(H\)；
B.小球\(a\)、\(b\)的质量分别为\(m_{a}\)、\(m_{b}\)；
C.小球\(a\)、\(b\)的半径\(r\)；
D.小球\(a\)、\(b\)在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间；
E.记录纸上\(O\)点到\(A\)、\(B\)、\(C\)各点的距离\(OA\)、\(OB\)、\(OC\)；
F.\(a\)球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差\(h\)．
\((2)\)小球\(a\)、\(b\)的质量应该满足关系 ______
\((3)\)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\(.\)
\((4)\)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是 ______ ．

难度：中等

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3．
如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图\(.\)已知\(a\)、\(b\)小球的质量分别为\(m_{a}\)、\(m_{b}\)，半径分别是\(r_{a}\)、\(r_{b}\)，图中\(P\) 点为单独释放\(a\)球的平均落点，\(M\)、\(N\)是\(a\)、\(b\)小球碰撞后落点的平均位置．
\((1)\)本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水平
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\(m_{a}=m_{b}\)，\(r_{a}=r_{b}\)
\((2)\)为了验证动量守恒定律\(.\)需要测量\(OP\)间的距离\(x_{1}\)，则还需要测量的物理量有 ______ 、 ______ \((\)用相应的文字和字母表示\()\)
\((3)\)如果动量守恒，须满足的关系式是 ______ \((\)用测量物理量的字母表示\()\)

难度：中等

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4．
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无摩擦的\(.\)在实验室中我们可以用带竖直挡板\(C\)、\(D\)的气垫导轨和已知质量均为\(M\)的滑块\(A\)、\(B\)做验证动量守恒定律的实验，如图所示，实验步骤如下：
\((1)\)在\(A\)上固定一个已知质量为\(m\)的砝码，在\(A\)和\(B\)间放入一个压缩状态的弹簧，用电动卡销置于气垫导轨上；
\((2)\)按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块\(A\)、\(B\)运动时间的计时器开始工作，当\(A\)、\(B\)滑块分别碰撞\(C\)、\(D\)挡板时记时结束，记下\(A\)、\(B\)分别到达\(C\)、\(D\)的运动时间\(t_{1}\)、\(t_{2}\)．
\((3)\)重复几次；
\(①\)在调整气垫导轨时应注意 ______ ；
\(②\)还应测量的数据有 ______ ；
\(③\)只要关系式 ______ 成立即可验证该过程动量守恒．
\(④\)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．______ ．

难度：中等

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5．
碰撞的恢复系数的定义为\(e= \dfrac {|v_{2}-v_{1}|}{v_{20}-v_{10}}\)，其中\(v_{10}\)和\(v_{20}\)分别是碰撞前两物体的速度，\(v_{1}\)和\(v_{2}\)分别是碰撞后两物体的速度\(.\)弹性碰撞的恢复系数\(e=1\)，非弹性碰撞的\(e < 1\)，某同学借用验证动量守恒定律的实验装置\((\)如图所示\()\)物质弹性碰撞的恢复系数是否为\(1\)，实验中使用半径相等的钢质小球\(1\)和\(2(\)它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞\()\)，且小球\(1\)的质量大于小球\(2\)的质量\(.\)实验步骤如下安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置\(O\)．
第一步，不放小球\(2\)，让小球\(1\)从斜槽上\(A\)点由静止滚下，并落在地面上\(.\)重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．
第二步，把小球\(2\)放在斜槽前端边缘处的\(C\)点，让小球\(1\)从\(A\)点由静止滚下，使它们碰撞\(.\)重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置．
第三步，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离\(O\)点的距离，即线段\(OM\)、\(OP\)、\(ON\)的长度\(.\)在上述实验中，
\((1)P\)点是 ______ 的平均位置，\(M\)点是 ______ 的平均位置，\(N\)点是 ______ 的平均位置．
\((2)\)请写出本实验的原理 ______ 写出用测量的量表示的恢复系数的表达式 ______
\((3)\)三个落地点距\(O\)点的距离\(OM\)、\(OP\)、\(ON\)与实验所用的小球质量是否有关？ ______ ．

难度：中等

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6．
如图，某同学利用验证碰撞中的动量守恒实验装置\(.\)探究半径相等的小球\(1\)和\(2\)的碰撞过程是否动量守恒，用天平测出两个小球的质量分别为\(m_{1}\)和\(m_{2}\)，且\(m_{1} > m_{2}\)，按下述步骤进行了实验：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置\(O\)第一步：不放小球\(2\)，让小球\(1\)从斜槽上\(A\)点由静止滚下，并落在地面上，重复\(10\)次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．
第二步：把小球\(2\)放在斜槽前端边缘处，让小球\(1\)从\(A\)点由静止滚下；使它们碰撞并落在地面上\(.\)重复\(10\)次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置．
第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离\(O\)点的距离，即线段\(OD\)、\(OE\)、\(OF\)的长度，分别为\(L_{D}\)、\(L_{E}\)、\(L_{F}\)．
\((1)\)小球\(m_{1}\)与\(m_{2}\)发生碰撞后，\(m_{1}\)的落点是图中的 ______ 点，\(m_{2}\)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 ______ ，则说明两小球的碰撞过程动量守恒．
\((3)\)实验中有关操作和描述正确的是 ______ ．
A.用质量大的球去碰质量较小的球，目的是使被碰球飞行距离更远，可减小测量误差
B.调整斜槽末端水平，目的是使两球能发生对心碰撞
C.让入射球认同一位置释放，目的是保障每次碰撞前小球的动量都相同
D.碰撞后两球的动能之和总会小于碰前入射球的动能，是因为斜槽摩擦力做负功造成的．

难度：较易

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7．
某同学用图\(1\)所示装置通过半径相同的\(A\)、\(B\)两球的碰撞来验证动量守恒定律\(.\)图\(1\)中\(PQ\)是斜槽，\(QR\)为水平槽\(.\)实验时先使\(A\)球从斜槽上某一固定位置\(G\)由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹\(.\)重复上述操作\(10\)次，得到\(10\)个落点痕迹\(.\)再把\(B\)球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让\(A\)球仍从位置\(G\)由静止开始滚下，和\(B\)球碰撞后，\(A\)、\(B\)球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹\(.\)重复这种操作\(10\)次\(.\)图\(1\)中\(O\)点是水平槽末端\(R\)在记录纸上垂直投影点\(.B\)球落点痕迹如图\(2\)所示，其中米尺水平放置，且平行于\(G\)、\(R\)、\(O\)所在的平面，米尺的零点与\(O\)点对齐．

\((1)\)碰撞后\(B\)球的水平射程应取为 ______ \(cm\)．
\((2)\)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答： ______ \((\)填选项号\()\)．
A.水平槽上未放\(B\)球时，测量\(A\)球落点位置到\(O\)点的距离
B.\(A\)球与\(B\)球碰撞后，测量\(A\)球落点位置到\(O\)点的距离
C.测量\(A\)球或\(B\)球的直径
D.测量\(A\)球和\(B\)球的质量\((\)或两球质量之比\()\)
E.测量\(G\)点相对于水平槽面的高度．

难度：中等

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8．
某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”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\()\)，则应选 ______ 段来计算\(A\)的碰撞前速度；应选 ______ 来计算\(A\)和\(B\)碰后的共同速度\((\)填“\(AB\)”、“\(BC\)”、“\(CD\)”或“\(DE\)”\()\)．
\((2)\)已测得小车\(A\)的质量\(m_{A}=0.40kg\)，小车\(B\)的质量\(m_{B}=0.20kg.\)由以上测量结果可得：
碰前：\(m_{A}v_{0}=\) ______ \(kg⋅m/s\)；碰后：\((m_{A}+m_{B})v_{共}=\) ______ \(kg⋅m/s\)．
由此得出结论 ______ ．

难度：较难

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9．
如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．
\((1)\)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.\(m_{1} > m_{2}\)，\(r_{1}=r_{2}\)                  \(D.m_{1} < m_{2}\)，\(r_{1}=r_{2}\)
\((2)\)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是 ______ \(.(\)填下列对应的字母\()\)
A.直尺      \(B.\)游标卡尺         \(C.\)天平          \(D.\)弹簧秤          \(E.\)秒表
\((3)\)设入射小球的质量为\(m_{1}\)，被碰小球的质量为\(m_{2}\)，\(P\)为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式\((\)用\(m_{1}\)、\(m_{2}\)及图中字母表示\()\) ______ 成立，即表示碰撞中动量守恒．

难度：中等

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10．
如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
\((1)\)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的\(.\)但是，可以通过仅测量 ______ \((\)填选项前的序号\()\)，间接地解决这个问题．
A.小球开始释放高度\(h\)
B.小球抛出点距地面的高度\(H\)
C.小球做平抛运动的射程
\((2)\)图中\(O\)点是小球抛出点在地面上的垂直投影\(.\)实验时，先让入射球\(m_{1}\)多次从斜轨上\(S\)位置静止释放，找到其平均落地点的位置\(P\)，测量平抛射程\(OP\)．
然后，把被碰小球\(m_{2}\)静置于轨道的水平部分，再将入射球\(m_{1}\)从斜轨\(S\)位置静止释放，与小球\(m_{2}\)相撞，并多次重复．
A.用天平测量两个小球的质量\(m_{1}\)、\(m_{2}\)
B.测量小球\(m_{1}\)开始释放高度\(h\)
C.测量抛出点距地面的高度\(H\)
D.分别找到\(m_{1}\)、\(m_{2}\)相碰后平均落地点的位置\(M\)、\(N\)
E.测量平抛射程\(OM\)、\(ON\)
\((3)\)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 ______ \((\)用\((2)\)中测量的量表示\()\)．

难度：中等

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