南洋教育资源网免费新民教版2018年中考化学精讲：动量守恒理论实验大题精讲 精讲包含考点分类解释精讲18个实验动量守恒定理的验证1 . (2011·北京卷) 如图所示，“碰撞实验器”可以用来验证动量守恒原理，即研究两个小球在水平方向碰撞前后的动量关系轨道的一部分。 (1) 在实验中，不容易直接测量碰撞前后球的速度。 此外，这个问题可以通过仅检测（填充选项之前的符号）来间接解决。 A。 球开始释放高度 hB。 球从地面抛出点的高度 HC。 平抛运动中球的射速 (2) 图2中的O点是球的抛点在地面上的垂直投影。 实验过程中，让入射球从斜坡上的位置S多次释放，找到其平均落地点的位置P，检测水平填充距离OP。 之后，将被碰球静置在轨道的水平部分，然后从坡道上的S位置释放出事球，与小球碰撞，如此反复多次。 要完成的必要步骤是（选项前的符号）。 A。 用天平称出两球的质量，B。检测球的释放高度hC。 检测投掷点距地面的高度HD。 分别求碰撞后平均着陆点的位置M和NE。 检测平面填充距离OM,ON (3) 若两球碰撞前后的动量守恒，则表达式可表示为（用②中检测量表示）； 如果碰撞是弹性碰撞，则表达式也应满足（用②中检测到的量表示）。
(4)经测量，=45.0g，=7.5g，小球落地点的平均位置到O点的距离如图所示。 碰撞前后的动量分别为 和 ，则：=； 如果碰撞结束时的动量是，则：=。 实验结果表明，碰撞前后总动量之比为 。 (5) 有朋友认为上面的实验只是改变两个小球的材质，其他条件不变，这样可以降低平抛运动中接触球的射速。 请利用④中的已知数据分析估算被触球平抛动作ON的最大值。 【答案】 (1) C (2) ADE or DEA or DAE (3) (4) 142.91~1.01 (5) 76.8 【分析】在验证动量守恒原理的实验中，研究的是碰撞轨道水平部分的两个小球 不容易直接测量小球碰撞前后的速度，而速度可以在着陆高度不变的情况下用水平射速来表示，所以答案是C； 上S位静放，求出其平均落点位置P，检测平充距离OP。 之后，将被碰球静置在轨道的水平部分，然后从坡道上的S位置释放出事球，与小球碰撞，如此反复多次。 检测平均着陆点的位置，找出平抛运动的水平位移。 因此，步骤中必须有D和E，且D必须在E之前。
至于天平的质量，还可以。 所以答案是ADE或者DEA或者DAE，如果登陆时间是t，那么； 而动量守恒的表达式是，动能守恒的表达式是，所以如果两球碰撞前后的动量守恒成立，如果碰撞是弹性碰撞，则动能守恒，所以有一个创作。 碰撞前后的动量比： ,,, 发生弹性碰撞时，被触球的速度最大。 根据动量守恒的表达式，动能守恒的表达式是联立解，所以最大射速为 。 2.（2014·新课标省二卷）借助图（a）所示装置验证动量守恒理论。 图(a)中，气垫滑轨上有两个滑块A、B。 滑块A两侧各有一个弹簧大学物理质点的动量定理，两侧分别与计时定时器的纸带相连（图中未画出）； 滑块B两边还有一个弹簧，里面固定了遮光片，光电定时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。 滑块A质量m1=0.310kg，滑块B质量m2=0.108kg，遮光板厚度d=1.00cm； 滴答定时器使用的交流电频率为f=50HZ。 将光电门固定在滑块B的一侧，启动打点计时器，给滑块A一个初速度向右，使其与B发生碰撞； 碰撞后光电定时器显示的时间为，碰撞前后打印的纸带如图（b）所示。 如果实验允许的相对偏差的绝对值最多为5℅，那么这个实验是否在偏差范围内验证了动量守恒？ 写出操作过程。
【答】看分析。 设碰撞后 B 的速度为 v2。 由公式①可代入题中给出的数据：v2=2.86m/s ⑥假设碰撞前后两个滑块的动量分别为p和p'，则p=m1v0⑦p'=m2v1+m2v2⑧的绝对值两个滑块碰撞前后总动量的相对偏差为⑨同时③④⑥⑦⑦⑧⑨代入相关数据，可得：⑩因此，本实验验证了动量守恒原理。 3、关于“验证动量守恒理论”实验，请完成以下三道题： （1）如图所示，在做“验证动量守恒理论”实验时，满足以下条件：实验必须满足的是： . A。 滑道轨道必须光滑 B. 滑道轨道末端的切线是水平的 C. 每次入射球从同一高度从静止状态滚落 D. 如果入射球的质量为 ，则入射球的质量为接触球为 ，则 > (2)动量守恒原理可以借助“碰撞实验器”进行验证，即研究两个小球在水平部分碰撞前后的动量关系的轨道。 图中O点是球的抛点在地面上的垂直投影。 实验过程中，让入射球m1从斜坡上的位置S多次释放，找到其平均落地点的位置P，检测平抛射速OP。 之后，将要触碰的球m2放在轨道的水平部分，然后将入射球m1从斜轨上的位置S释放与球m2碰撞，如此反复多次。 要完成的必要步骤是（选项前的符号）。
A。 用天平称出两个小球的质量 m1 和 m2B。 检测球 m1 的释放高度 hC。 检测投掷点距地面的高度HD。 分别求出m1和m2碰撞后平均落点的位置M和NE。 检测平面填充距离OM,ON (3) 若两球碰撞前后的动量守恒，表达式可表示为。 [以（2）中检测到的数学量表示]； 如果碰撞是弹性碰撞，也应该满足的表达式应该是。 [由（2）中检测到的数学量表示]。 【答案】 (1) BCD (2) ADE or DEA or DAE (3) m1·OM+m2·ON=m1·OPm1·OM2+m2·ON2=m1·OP2 【解析】动量守恒碰撞，然后将两个球抛平，滑道的末端不需要光滑。 由于系统的动量守恒，因此需要检测两个球的质量和速度。 置换率，，，即m1·OM+m2·ON=m1·OP，如果发生弹性碰撞，则能量守恒，是的，即m1·OM2+m2·ON2=m1·OP2.4。 利用如图所示的装置进行“验证动量守恒原理”的实验：①首先测量两个滑块A和B的质量，可以看作是粒子，分别记为m和M，以及滑块与桌面动摩擦力的素数μ。 ②用细线连接滑块A、B，使A、B间的轻型短弹簧处于压缩状态，滑块B刚好紧贴台面边缘。
③剪断细线，测量滑块B平抛时的水平位移x1，滑块A沿水平桌面的滑动距离为x2（不滑出桌面）。 ④ 为了验证动量守恒定律，写出需要检测的化学量和代表它们的字母； 若动量守恒，需满足的关系为： 【答】桌面距地面的高度为hMx1=m5。 气垫滑轨是一种常用的实验仪器。 它是利用水泵在带孔滑轨与滑块之间产生气垫，使滑块浮在滑轨上。 滑块在滑轨上的运动可视为无摩擦。 我们可以用带有垂直挡板C、D和滑块A、B的气垫滑梯来验证动量守恒原理。 实验装置如图（忽略弹簧宽度），实验步骤如下： a． 用天平分别测量滑块 A 和 B 的质量 mA 和 mBb。 调整气垫滑轨，使滑轨处于水平c。 在A、B间安装压缩轻型弹簧，用电卡口锁紧，静置在气垫滑轨d上。 用刻度尺测量A上端到挡板C的距离L1e，按下按钮松开卡口，分别记录滑块A和B移动时间的定时器开始工作。 当滑块A、B分别撞到挡板C、D时，计时结束，记录A、B分别到达C、B。 D的运动时间t1和t2 (1) 实验中应检测的化学量及其符号为。
(2) 借助上述实验数据，验证了动量守恒定律的表达式。 上式计算出的两个滑块A和B的动量并不完全相等，有偏差的原因（至少回答两点）。 【答案】 (1) B右端到挡板D的距离，符号为L2 (2) mA=mB ① L1、L2、t1、t2、mA、mB数据检测偏差； ②不考虑弹簧推动滑块的加速过程；③滑块不做标准匀速直线运动，滑块与滑轨有一点摩擦力；④气垫滑轨不是完全水平的（可以写成两点）【分析】两个滑块A、B被压缩后弹簧弹开，在气垫滑轨上移动可以看成是匀速运动，所以只要A和C之间的距离L1，测量B和D之间的距离L2和A到C和B到D的时间t1和t2，通过测量两个滑块的质量，可以用mA=mB来验证动量是否守恒。 (1) 实验中应检测的化学量为B右端到挡板D的距离，符号为L2。 (2) 验证动量守恒定律的表达式为mA=mB。 偏差原因：①L1、L2、t1、t2、mA、mB数据检测偏差； ② 不考虑弹簧推动滑块的加速过程； ③ 滑块不做标准匀速直线运动，滑块与滑轨之间的距离有少许摩擦力； ④气垫滑轨不完全水平。 6、用如图所示的装置，通过两个相同直径的球A和B（质量分别为mA和mB）的碰撞来验证动量守恒原理。
实验时，先使球A从静止状态从滑道上的固定位置G滚下。 掉落到水平面上的记录纸上，留下痕迹。 重复以上操作10次，得到10个落痕。 然后将B球放在靠近槽底的水平槽上，让A球从静止的G位置继续滚落，与B球碰撞后，A球和B球会在记录纸轨迹上留下各自的落点. 重复这些操作10次，得到如图所示的三个落点。 用尺子检测三个落点的平均位置到O点的距离，即线段OM、OP、ON的宽度。 (1) 两个小球的质量关系应该是？ （选择“小于”、“大于”或“等于”） (2) 碰撞过程中动量守恒，则由图可知N为_____球的下落点，P为落地点_____ 球的点。 (3)用题中的字母写出动量守恒定律的表达式。 【答案】（1）小于（2）BA（3） 7、如图1所示，“碰撞实验器”可以用来验证动量守恒原理，即研究动量与动量之间的关系两个小球在轨道水平部分碰撞前后的对比：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，在纸上铺复写纸，记下粗竖线。 实验步骤如下： 第一步：不放球2，让球1从静止状态从滑道上的A点滚落，落在地面上。 重复多次，消耗一个尽可能小的圆，把球的所有落点都圈在上面，圆心就是球落点的平均位置； 第二步：将球2放在滑槽后端的边缘位置B，让球1从A点滚下使它们碰撞，重复几次，用与步骤1相同的方法标记平均位置碰撞后的两个球； step 3：用尺子检测三个落点的平均位置M、P、N到O点的距离，即线段OM、OP、ON的宽度。
(1)关于上述实验操作，下列说法正确的是。 A。 每次都应让球从同一位置自由滚下滑槽 B. 滑槽轨道必须光滑 C. 滑槽轨道末端必须水平 D. 球 1 的质量应小于球的质量2 (2) 以上实验中除了检测线段OM、OP、ON的宽度外，还有化学量需要检测。 A。 A、B两点的高差h1B。B点距地面的高度为h2C。 小球1和小球2的质量m1和m2D。当小球1和小球2的直径r(3)满足表达式(用被测化学量的字母()表示)时，说明小球碰撞两球遵循动量守恒定律，若表达式（用被测化学量的字母表示时），则说明两球的碰撞为弹性碰撞。 (4) 完成上述实验后，某实验组对上述装置进行了修复，如图2所示。在卧式槽的末端与水平地之间放置一个斜面，斜面的顶点与水平槽的高度相同并且是无缝连接的。球1仍然从滑道上的A点滚下，重复实验步骤1和2的操作，两个球落在地上。平均落点M'，P' ,N'在斜坡上，用刻度尺检测斜坡顶端到M'、P'、N'三点的距离分别为l1、l2、l3。 然后验证两球碰撞过程中的动量守恒表达式为（用被测化学量的字母表示）。
【答案】（1）ACD（2）C（3）m1 OP=m1 OM+m2 ONm1（OP）2=m1（OM）2+m2（ON）2（4）m1=m1 +m2 【分析】（ 1) 为保证每次碰撞率相同，球每次应从滑道上同一位置自由滚落，A正确； 我们只需要得到相同的碰撞率，实验过程中有无摩擦对我们的研究实验没有影响，所以没必要保证滑道轨道一定是光滑的，B错； 我们研究的是水平方向的碰撞，所以滑槽轨道的末端一定是水平的，C是正确的； 为防止事故球急剧下落，球1的质量应小于球2的质量大学物理质点的动量定理，D正确； (2)球飞出后，做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，所以当球2没有放好时，球1的速度为，球2放好后，小球1的速度为 ，小球2得到的速度为 ，所以需要进行验证，即需要检测两个小球的质量，C是否正确； (3) 当被测数学量满足表达式时，说明两球的碰撞符合动量守恒定律。 由函数关系可知，只要成立，机械能就守恒。 机械能损失。 8、用图中所示装置验证动量守恒原理。 有质量的钢球B放在小支架N上，球心距地面的高度为H； 用一根细线将有质量的钢球A吊在O点。 当细线剪短时，O点到球心的距离为L，细线与垂线的倾角为α； A球从静止状态释放，摆动到最高点时正好与B球碰撞，碰撞后A球继续向左摆动，细线与竖线之间的最大倾角为β，B球落在地上，在地上铺一张覆盖复写纸的白纸D，记录B球的落点。
(1) 让A球在最高点与B球碰撞，这是为了____。 (2) 用图中所示数学量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设碰撞前A、B两球的动量分别为pA、pB；动量为碰撞后分别为pA′和pB′，则：pA=;pA′=;pB=;pB′=___. 【答案】（1）使B球迎面击球后做平抛运动（2 ) 09.同事用打点计时器和气垫滑轨做实验验证动量守恒原理，气垫滑轨装置如图(a)所示，所用的气垫滑轨装置为由滑轨、滑块、顶出架等组成。均匀分布在腔体滑轨的两个工作面上。如果有一定数量的小孔，压缩空气将通过小孔连续喷射到腔体中。滑轨，使滑块能稳定地悬挂在滑轨上，从而大大减小了滑块与滑轨之间的间隙。 摩擦引起的偏差。 (1) 以下是实验的主要步骤： ① 安装气垫滑轨，调节气垫滑轨调节旋钮，使滑轨水平； ②向气垫滑轨内注入压缩空气； 该装置固定在顶出架两侧靠近气垫滑轨上端的位置。 将纸带穿过打点定时器和顶出架固定在滑块1的上端。调整打点定时器的高度，直到滑块拖动纸带沟通。 ，纸带始终处于水平方向； ④使滑块1挤压滑轨上端顶出架上的橡皮绳； ⑤ 将滑块2放在气垫滑轨中间； ⑥ 先让滑块推动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，如图（b）所示选择理想的纸带； ⑧测量滑块1的质量为310g，滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g。
尝试建立实验步骤⑥的内容。 (2) 知道dot timer每0.02s打一个点，推算出两个滑块相互作用前系统的总动量为m/s； 两个滑块相互作用后系统的总动量为m/s（保留三位有效数字）。 (3) 解释(2)中的两个结果不完全相等的主要原因。 【答案】（1）打开打点定时器电源，松开滑块1（2）0.6200.618（3）纸带与打点定时器限位孔有摩擦【分析】总动量系统动作前是滑块 1 p0=m1v0 的动量。 v0=2m/s，p0=0.31×2=0.620kg·m/s。 系统动作后的总动量为滑块1和滑块2的动量之和，此时两滑块速度v相同，v==1.2m/s，p=(m1+m2)v =(0.310+0.205)×1.2=0.618kg·m/s。 10、两个朋友用如图所示的装置，通过两个相同直径的球A和B的碰撞来验证动量守恒原理。 (1) 实验必须满足的条件是。 A。 滑道轨道应尽可能平滑以减少偏差 B. 滑道轨道末端的切线必须水平 C. 入射球 A 必须每次都从轨道上的相同位置滚下 D.两个球必须相等。 (2)入射球A的质量为mA，碰撞球B的质量为mB。 图中O点是抛球点在水平地面上的垂直投影。 实验过程中，首先让入射球A从坡道上的静止位置释放，找到其平均落地点位置P，测量填充距离为OP； 然后将入射球A从坡道上的静止位置释放，与球B一起翻转，求翻转后A球和B球的平均着陆点M和N，分别测量平面填充距离为OM和ON。
当测得的数学量满足表达式时，说明两球碰撞动量守恒； 如果满足表达式，则说明两个球的碰撞是完全弹性碰撞。 (3) 朋友B也用上面两个球进行实验，只是增加了实验装置：如图，将白纸和复写纸固定在竖直放置的钢条上，用它们记录球A和A在实验中。 B 球与钢筋的撞击点。 实验时，首先将钢筋竖直放置在轨道末端左侧并与轨道接触，入射球A从坡道上的初始位置释放静止，撞击点为 B′； 然后将钢棒平移到如图所示的位置，入射球A从初始位置在斜坡上脱离静止状态，确定其撞击点P'； 然后入射球A从坡道上的初始位置开始静止，与球B一起翻滚，判定A球和B球。 B翻车后的撞击点分别为M'和N'。 B'与N'、P'、M'点的实测高差分别为h1、h2、h3。 如果测得的量满足表达式，说明A球与B球碰撞动量守恒。 【答案】 (1) BC (2) mA·OP=mA·OM+mB·=mAOM2+mBON2 ( 3）（3）平抛球，垂直方向：h=gt2，平抛运动时间：t=，设轨道末端到钢筋的水平位置为x，球的初速度平面抛球运动：vA=,vA′=,vB′=，如果碰撞过程中动量守恒，则：mAvA=mAvA′+mBvB′，将速度代入动量守恒表达式得：.天津教育资源网