(考点分析)第四节实验验证动量守恒定律-2023年高考物理一轮系统复习学思用.pdfVIP

【考点分析】第四节实验：验证动量守恒定律

【考点一】对实验原理和操作的考查

【典型例1】(2022•北京市海淀区高三(下)一模)如图1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1中的。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尸静止释放，找到其平均落地点

的位置芯。然后，把半径相同的4球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静

止释放，与4球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与4球相碰的过程，分

别找到碰后A球和8球落点的平均位置。和凡用刻度尺测量出水平射程。。、OE、OF.

测得A球的质量为B球的质量为〃％。

(1)实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。

①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.A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是

A.运动过程中，小球的机械能保持不变

B.平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比

(2)当满足表达式时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式时，

则说明两球的碰撞为弹性碰撞。(用所测物理量表示)

(3)某同学在实验时采用另一方案：使用半径不变、质量分别为的B

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球。将A球三次从斜轨上位置P静止释放，分别与三个质量不同的8球相碰，用刻度尺分

别测量出每次实验中落点痕迹距离。点的距离O。、OE、OF,记为西、/、七。将三组

数据标在玉-玉图中。从理论上分析，图2中能反映两球相碰为弹性碰撞的是。

【解析】为防止碰后小球A反弹，应使A的质量大于8的质量，故A错误；

B.为保证小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故B正确：

C.为保证小球A到轨道末端时的速度相等，A球每次必须从轨道的同•位置由静止释

放，故C正确。故选BC。

12|小球做平抛运动的过程，有h=gg*,整理得f=

发现，平抛运动的下落高度--定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比。故选B。

⑵网因为可用小球做平抛运动的水平射程来代替小球抛出时的速度，根据动量守恒有

rn%=+彩，fn\OE=mOD+mOF

AAti

[4]若碰撞过程为弹性碰撞，则机械能守恒，有(,赖婷二^/纵^+(〃/^，即

222

mOE=mOD+mOF

AfXR

⑶⑸因为碰撞前，球A的速度不变，则球A单独落地时的々一直不变。根据

rnx^=%玉+，匹曰,=〃入X：+〃％W，整理得$二色——x,因为三组数据中

A3

2mA

球3的质量不同，故氏-七图像中，三个数据点与原点连线的斜率不同，且代数据得斜

率分别为z=W,k