验证动量守恒定律练习题(附答案)

1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端

粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．

(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选 段来计算A的碰前速度，应选 段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB’’或“BC\"或“CD\"或\"DE”)．

(2)已测得小车A的质量m1=0．40kg，小车B的质量m2=0．20kg，由以上测量结果可得：碰前mAv++mBv=_________ kg·m／s；碰后mAvA，+mBvB=________kg·m／s．并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等

2.某同学用所示装置通过半径相同的a. b两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让a球仍从同一位置由静止开始滚下，记录纸上的垂直投影点。b球落点痕迹如图所示，其中米尺水平放置。

a

b H

（1）碰撞后b球的水平射程应取为______cm.

（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_________（填选项号）

A. 水平槽上未放b球时，测量a球落点位置到O点的距离 B. a球与b球碰撞后，测量a球落点位置到O点的距离 C. 测量a球或b球的直径

D. 测量a球和b球的质量（或两球质量之比） E. 测量地面相对于水平槽面的高度

（3）设入射球a、被碰球b的质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，为了减

小实验误差，下列说法正确的是（ ）

A.m1=m2，r1＞r2 B.m1＞m2，r1=r2

C.降低斜槽的高度 D.入射小球释放点要适当高一些

（4）关于小球落点的下列说法中正确的是（ ）

A.如果小球每一次都从同一点无初速释放，重复几次的落点应当是重合的 B.由于偶然因素存在，重复操作时小球的落点不重合是正常的，但落点应当比较密集

C.测定P点位置时，如果重复10次的落点分别为P1、P2、P3„P10，则OP应取OP1、OP2、OP3„OP10的平均值，即OP=（OP1+OP2+„+OP10）/10 D.用半径尽量小的圆把P1、P2、P3„P10圈住，这个圆的圆心就是入射球落点的平均位置P

3 ①下图所示为气垫导轨。导轨上的两滑块质量相等，两滑块上的挡光片宽度相同为d。现将气垫导轨水平放置做“验证动量守恒定律”实验。实验中用滑块甲撞击静止在导轨上的滑块乙我们可以用带竖直挡板，实验装置如图所示已知甲经过光电门遮光时间是t1，与乙相撞后连在一起，共同向右运动，遮光时间为t2，采用的实验步骤如下：

a．用__________分别测出滑块甲、乙的质量mA、mB。 b．气垫导轨充气，并调整气电导轨当_________________________________则气垫导轨水平. c．记录t1，t2

d.碰前动量_______________ 碰后动量_____________ 若动量守恒则_________________

4.某同学利用打点计时器和气垫导轨做探究碰撞中的守恒量的实验.气垫导轨装

置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，导轨空腔内不断通入的压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(1)下面是实验的主要步骤：

①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气；

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向； ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； ⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；

⑥先_________，然后_________，让滑块带动纸带一起运动； ⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；

⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.试完善实验步骤⑥的内容.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算结果保留三位有效数字. 计算碰撞前m1v1m2v2 ________kg·m/s;

''mvmv__________kg·m/s. 1122碰撞后

22mvmv=__________kg·m2/s2; 1122计算碰撞前

'2'2mvmv_________kg·m2/s2. 1122碰撞后

(3)通过以上计算可知，碰撞中的守恒量应是__________. (4)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__________.

5、用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为

mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；

质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角;球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来记录球B的落点．

(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、

B碰前的动量分别为pA、pB；碰后动量分别为pA、pB)，则pA= ; pA= ; pB= ; pB= 。

(2)请你提供两条提高实验精度的建议： 。 6 .把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于光滑的水平桌面上，如图所示.烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒.

（1）还必须添加的器材是：_____________________________________ （2）需直接测量的数据是：_____________________________________ （3）用所得数据验证动量守恒定律的关系式是_____________________ 7．A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短)。用闪光照相，闪光4次摄得的闪光照片如下图所示。已知闪光的时间间隔为Δt，而闪光本身持续时间极短，在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0-80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块A恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处，问：

(1)碰撞发生在何处?

(2)碰撞发生在第一次闪光后多长时间?

(3)设两滑块的质量之比为mA：mB=2：3，试分析碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和是否相等?