《高考物理一轮复习讲练测》专题28 验证动量守恒定律（测）（解析版）
第 28 讲 验证动量守恒定律——测
【满分：110 分 时间：90 分钟】
实验题
1．（9分）如图所示为实验室中探究碰撞中的不变量的实验装置示意图。
（1）若入射小球质量为 m1，半径为 R1；被碰小球质量为 m2，半径为 R2，则______。
A．m1>m2, R1 >R2 B．m1>m2, R1 <R2
C．m1>m2, R1=R2 D．m1<m2, R1=R2
（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 m1，被碰小球的质量为 m2, P 为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用
m1,m2及图中字母表示）__________________成立，即表示碰撞中的不变量是动量。
【答案】 CACm1·OP=m1·OM+ m2·ON
【解析】
【详解】
，则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，代入数据得
1
,所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平，选：AC
（3）由（2）中的分析可知，实验中需验证的表达式为
【点睛】
为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量。为了使两
球发生正碰，两小球的半径相同；两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速
度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度。将需要验证的关系速
度用水平位移替代。xk,w
2．（9分）某实验小组利用如图 1所示的实验装置验证动量守恒定律．实验的主要步骤如下：
（1）用游标卡尺测量小球 A、B的直径 d，其示数均如图 2所示，则直径 d＝________ mm，用天平测得球
A、B的质量分别为 m1、m2.
（2）用两条细线分别将球 A、B悬挂于同一水平高度，且自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线
上．
（3）将球 A向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为 α时由静止释放，与球 B碰撞后，测得球 A向左摆到
最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 θ1，球 B向右摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为 θ2.
（4）若两球碰撞前后的动量守恒，则其表达式为__________________；若碰撞是弹性碰撞，则还应满足
的表达式为________________________．(用测量的物理量表示)
【答案】 22.0
【解析】
即： ，
即：m1cos α＝m1cos θ1－m2(1－cos θ2)
点睛：此题关键是要搞清实验的原理，注意碰撞前后的速度方向；知道弹性碰撞所满足的能量关系即可列
式.
2
3．（9分）某同学用图（甲）所示的装置做验证动量守恒定律的实验．先将 a球从斜槽轨道上某固定点处
由静止开始滚下，在水平地面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 下列物理量，哪些是本次实验中必须测量的_______．（选填字母代号）
A．斜槽轨道末端到水平地面的高度 H
B．小球 a、b的质量 ma、mb
C．小球 a、b的半径 r
D．小球 a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间 t
E．记录纸上 O点到 A、B、C各点的距离 、 、
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 ma、mb应该满足的关系是 ma＞mb；a、b两小球碰撞后的落地点依次是图中水平面上的__
________点和______ 点；
③为测定未放被碰小球时，a球落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的 O点对齐，（乙）图
给出了a球落点附近的情况，由图可知 a球落点与 O点间的平均距离是_____cm；
④ 按照本实验方法，动量守恒定律的验证式是_______________________．
【答案】 BE A C 4.590
(4) 由(1)可知，实验需要验证的表达式为：maOB=maOA+mbOC；
点晴：本题考查了实验需要测量的量、实验注意事项、实验原理、刻度尺读数、动量守恒表达式，解题时需要
知道实验原理，根据动量守恒定律与平抛运动规律求出实验要验证的表达式是正确答题的前提与关键。
4．（9分）某学习兴趣小组的同学为了验证动量守 恒定律，分别用如下图的三种实验实验装置进行实验探
究，图中斜槽末端均水平。
3
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