《高考物理一轮复习讲练测》专题28 验证动量守恒定律（练）（解析版）

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第 28 讲 验证动量守恒定律——练
1．如图 1 所示，某同学设计一个气垫导轨装置验证动量守恒定律的实验：
[来源:学科网 ZXXK]
(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度 d如图 2 所示，则 d=_______mm;
(2)质量为 m2的滑块 2 静止放在水平气垫导轨上光电门 的右侧，质量为 m1的滑块从光电门 的右侧向左
运动，穿过光电门 与滑块 2 发生碰撞，随后两个滑块分离并依次穿过光电门 ，滑块 2 与导轨左端相碰并
被粘接条粘住，待滑块 1 穿过光电门 后用手将它停住，两个滑块固定的遮光条宽度相同，数字计时器分
别记录下滑块 1 通过光电门 的时间 、滑块 2 和滑块 1 依次通过光电门 的时间 和 .本实验中两个滑
块的质量大小关系应为_________.若等式_________成立，则证明两滑块碰撞过程中系统的动量守恒(用题
中的所给的字母表示)。
【答案】 (1)13.80； (2) ； ；
1
2．利用如图所示装置 研究碰撞中的动量守恒定律。放置在桌面上的长轨道上有两个材质相同的小车，两车
相对的侧 面上装有尼龙粘贴，两车 质量分别为 m1和m2，小车 m1后面连接纸带，通过打点计时器记录小车
运动情况。开始时小车 m1获得一初速度向左运动，与左侧静止的小车 m2相碰后粘在一起继续运动，打点计
时器所用电源频率为 50Hz。
（1）以下对本装置的叙述正确的是_______
A．小车 m1的起始位置应靠近打点计时器
B．实验需满足 m1>m2
C．实验前需要适当抬高长木板右端平衡摩擦力
D．平衡摩擦力时木板右端抬起的高度与两小车质量均有关 学，科网
（2）一个同学在上述实验中测出 m2＝4m1，根据实验中纸带的测量数据画出小车 m1的位移 x随时间 t变化
的图像如图所示，以下对实验结果的分析正确的是_____
A．此实验验证了动量守恒定律
B．此实验中碰撞前后动量不守恒，原因可能是存在阻力
C．此实验中碰撞前后动量不守恒，原因可能是小车 m2受扰动具有了初速度
D．此实验中碰撞前后动量不守恒，原因可能是碰撞中有机械能损失
【答案】 AC C
失，故 C正确；
3．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
2
轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用两个光电门以及滑块 A和B来探究动量守恒定律，
实验装置如图所示，采用的实验步骤如下：
a.用天平分别测出滑块 A、B的质量 mA、mB
b.调整气垫导轨，使导轨处于水平
c.给B一个水平向左初速度，记录 B通过光电门 2的挡光时间为 tB
d.B 与静止在导轨上的 A发生碰撞后，A向左运动通过光电门 1的挡光时间为 tA，B向右运动通过光电门 2
的挡光时间为 tB′
(1)实验中测得滑块 B上遮光条的宽度为 dB，还应测量的物理量是__________。
(2)利用上述测量的实验数据，得出关系式__________成立，即可验证动量守恒定律。
【答案】 滑块 A 上遮光条的宽度为 dA
点睛：由于系统水平方向所受合外力为 0，故系统水平方向动量守恒，找出释放前后的动量，注意方向性
的问题。学科；网
4．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验．在足够大的水平平台上的 A点
放置一个光电门．水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为水平面，当地重力加速度大小为
g．采用的实验步骤如下：[来源:学科网]
A．在小滑块 a上固定一个宽度为 d的窄挡 光片；
B．用天平分别测出小滑块 a(含挡光片)和小球b的质量 ma、mb；
C．在 a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；
D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；
E．记录滑块 a通过光电门时挡光片的遮光时间 t；
3
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