新高考物理一轮复习跟踪练习专题9.3 本专题实验（原卷版）.docVIP

专题9.3本专题实验【练】

1．（2022·全国·高三开学考试）某研究性学习小组的同学制作了一个验证动量守恒定律的实验装置，如图所示。一圆弧形轨道与水平轨道OP平滑连接。实验中使用不同材料制成、大小相等的滑块A和滑块B，用天平测得质量分别为SKIPIF10、SKIPIF10。先不放滑块B，使滑块A从圆弧形轨道上某处S点由静止滑下，停止在水平面SKIPIF10点，测量并记录滑块A在水平轨道上滑行的距离SKIPIF10；再把滑块B静置于水平轨道始端O点，让滑块A仍从圆弧形轨道的S点由静止滑下，滑块A和滑块B碰撞后分别停在水平轨道上的SKIPIF10点和SKIPIF10点，测量并记录SKIPIF10，SKIPIF10。

（1）本实验必须满足的条件是___________（已知滑块A与滑块B碰撞后不反弹）。

A．圆弧轨道必须是光滑的

B．滑块A的质量SKIPIF10必须大于滑块B的质量SKIPIF10

C．滑块A每次必须从同一高度由静止释放

（2）若两球碰撞前后的动量守恒，其表达式可表示为___________。

（3）若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，还需要判断关系式___________是否成立。

2．（2022·福建·模拟预测）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P由静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P由静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF分别为x1、x2、x3，测得A球的质量为m1，B球的质量为m2。

（1）该实验必须满足的条件有_______。

A．两球的质量必须相等

B．轨道末端必须水平

C．B球的半径大于A球的半径

D．A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

（2）当满足表达式_______时，即说明两球碰撞中动量守恒；当水平射程x1、x2、x3满足表达式_______时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。（用所测量的物理量表示）

3．（2022·福建·模拟预测）如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德（G-Atwood1747-1807）创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示。（已知当地的重力加速度为g）

（1）该同学用游标卡尺测量遮光片的宽度如图所示，则d=___________mm；然后将质量均为m（A含挡光片和挂钩、B含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，A置于桌面上处于静止状态，测量出挡光片中心到固定光电门中心的竖直距离h；

（2）为了验证动量守恒定律，该同学让A在桌面上处于静止状态，将B从静止位置竖直上升s后由自由下落，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为SKIPIF10（B未接触桌面），则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒定律的表达式为___________；如果该同学忘记将B下方的质量也为m的C取下，完成测量后，验证动量守恒定律的表达式为___________。

4．（2022·青海西宁·二模）某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。

（1）实验中，质量为m1的入射小球A和质量为m2的被碰小球B的质量关系是m1________m2（填“大于”“等于”或“小于”）。

（2）当满足关系式________（选项“A”“B”或“C”）时，证明A、B两小球碰撞过程中动量守恒；若碰撞前后系统无机械能损失，则系统机械能守恒的表达式为_________（选项“A”“B”或“C”）。

A．SKIPIF10

B．SKIPIF10

C．SKIPIF10

5．（2022·江西·丰城九中高三开学考试）实验小组成员利用下图装置验证两球碰撞过程中总动量守恒。先让小球A从斜槽上C点由静止滚下，得到小球A的平均落点为SKIPIF10，再使小球A与小球B相碰，得到两次小球落点为SKIPIF10、SKIPIF10，且知这三个落点是在以斜槽末端为圆心的SKIPIF10