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考点36 实验八 验证动量守恒定律
强基固本对点练
1.[2024·江西省临川一中期中考试]某同学利用打点计时器设计了一个验证碰撞过程中
动量守恒的实验．在进行平衡摩擦力的操作之后，他推动粘有橡皮泥的小车甲使其在木板上
做匀速直线运动，然后小车甲与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合，之后两车继续做匀速
直线运动，他设计的具体实验装置如下图所示，小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为
50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．
(1)若实验时打出的纸带如下图所示，测得各计数点间距并标在图中，其中A 为小车运
动的起始点，计算小车甲的碰前速度应选________段，计算甲乙相碰之后的共同速度应选
________段；(以上两空填“AB”“BC”“CD”或“DE”)
(2)在实验前已经测得小车甲的质量为m 甲＝0.2 kg，小车乙的质量m 乙＝0.1 kg，则根据
以上测量结果可得：碰前总动量为________ kg·m/s(结果保留三位小数)；碰后总动量为
________ kg·m/s(结果保留三位小数).由上述实验结果得到的结论是________．
2．[2024·河南省学业质量监测]某同学用如图甲所示的装置通过两球相碰来验证碰撞中
的动量守恒．图中AB 是斜槽，BC 是水平槽，斜槽与水平槽平滑相接，先将小球1 从斜槽
轨道上某固定点处由静止释放，落在水平面上的记录纸上留下印迹，重复上述操作多次，根
据小球1 落在记录纸上的印迹确定小球1 在记录纸上的平均位置P.再把小球2 放在水平槽
的最右端处，让小球1 从斜槽轨道上原来的固定点由静止释放，与小球2 碰后两小球分别落
在记录纸上留下落点印迹，重复上述操作多次，确定两小球在记录纸上落点的平均位置M、
N.
(1)实验中小球1 的质量为m1，半径为r1；小球2 的质量为m2，半径为r2，则小球的质
量和半径需要满足________
A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1<r2
C．m1>m2，r1＝r2 D．m1<m2，r1＝r2
(2)图甲中M 点为相撞后小球____(填“1”或“2”)的落点平均位置．正确操作实验后，测量
得出的落点距O 点的水平距离，如图乙所示，则在实验误差允许的范围内，m1
m2 ＝________(填
具体数值)，则相撞中的动量守恒得到验证．
3．[2024·江西省抚州市期中考试]图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了
1、2 两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条．
(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为________ cm.
(2)实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端
向右运动，发现滑块通过光电门1 的时间小于通过光电门2 的时间．为使导轨水平，可调节
Q 使轨道右端________(选填“升高”或“降低”)一些；
(3)实验开始前滑块A 置于光电门1 的左侧，滑块B 静置于两光电门间的某一适当位
置．给A 一个向右的初速度，通过光电门1 的时间为t1，A 与B 碰撞后A 通过光电门1 的
时间为t2，B 通过光电门2 的时间为t3.为完成该实验，还必需测量的物理量有________．
A．滑块A 的总质量m1
B．滑块B 的总质量m2
C．光电门1 到光电门2 的间距L
D．滑块A 两次经过光电门1 的时间t
(4)若在误差允许的范围内满足表达式________________，则表明两滑块碰撞过程中动
量守恒．
(5)若还满足表达式__________________，则表明两滑块的碰撞为弹性碰撞．
培优提能模拟练
4.[2024·湖北省部分高中联考]如图所示，一圆弧形轨道与水平轨道OP 平滑连接，滑块
A 和滑块B 使用相同材料制成，质量分别为m1、m2，用上述装置探究动量守恒定律的实验
步骤如下：
①不放滑块B，让滑块A 从圆弧轨道上S 点由静止滑下，记录滑块A 的停止点O1；
②把滑块B 静置于水平轨道始端О 点，让滑块A 仍从S 点由静止滑下，分别记录滑块
A 和滑块B 的停止点；
③测量三个停止点到О 点间的距离分别为2.70 cm、4.80 cm、7.50 cm.
(1)步骤②中滑块B 的停止点为__________．(选填“O1” “O2”或“O3”).
(2)若碰撞过程中动量守恒，则滑块A 和滑块B 的质量之比m1
m2 ＝__________．
(3)实验中滑块A 和滑块B 的碰撞________．(选填“是”或“不是”)弹性碰撞．
5．[2024·湖北省云学名校联盟联考]某同学用如图所示气垫导轨和压力传感器验证动量
守恒实验，实验步骤如下：
①用托盘天平测出两滑块的质量m1、m2
②将m2 右移，压缩右侧弹簧至一定长度，然后由静止释放m2，使得m2 与m1 碰撞后反
弹
③记录下m2释放时右侧压力传感器初始读数F0和m2 与m1 碰撞后左侧压力传感器最大
示数F1 和右侧压力传感器最大示数F2
两侧弹簧的劲度系数都为k，弹簧弹性势能的表达式为Ep＝1
2 kx2，其中k、x 分别为弹
簧的劲度系数和形变量．
(1)在实验之前还需要进行的实验操作有 ________
A．测量弹簧的原长
B．在使用之前将压力传感器调零
C．测出初始时m1、m2 到左右两侧压力传感器的距离
D．记录下m1、m2 碰撞后到压缩左右两侧压力传感器到最大示数的时间
(2)为使m2 与m1 碰撞后反弹，需保证m2________m1(填“>”“＝”“<”).
(3)m2 碰前初速度为________(用题目所给字母表示).
(4)实验要验证的动量守恒表达式为______．
A．F0
m2 ＝F1
m1 －F2
m2
B．F0
m2 ＝F1
m1 －F2
m2
C．F0m2＋F2m2＝F1m1
D．F0 m2 ＋F2 m2 ＝F1 m1
6.
[2024·黑龙江省哈师大附中期中考试]某同学用如图所示装置验证动量守恒定律．斜槽轨
道被竖直固定在水平桌面上，其末端Q 伸出桌面外且切线水平；挡板b 竖直固定，点O 是
Q 点的水平投影点；小钢球1 和玻璃球2 的大小相等且均可视为质点；图中的P、M、N 是
小球与挡板的撞击点．请回答下列问题：
(1)用游标卡尺测量出的小钢球的直径如下图所示，可知小钢球直径d＝________ cm.
(2)第一次在不放玻璃球2 时，将小钢球1 从斜槽上E 点由静止释放，它撞击在挡板b
上；第二次将玻璃球2 放在斜槽末端Q 处，小钢球仍从E 点由静止释放，它们均撞击在挡
板b 上．则第一次小钢球1 撞击在挡板b 上的________点(选填“P”“M”或“N”).
(3)要完成该实验，必须测量的物理量有________(填正确答案标号).
A．小钢球1 和玻璃球2 的质量m1、m2
B．小钢球1 或玻璃球2 的直径d
C．E、Q 之间的竖直高度h
D．Q、O 之间的水平距离x
E．OP、OM、ON 的长度HP、HM、HN
(4)在误差允许范围内，关系式________成立，说明两球在碰撞过程中动量守恒．(用所
测的物理量表示且为最简形式)
