學(xué)而優(yōu)教有方.4課實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律解題要點(diǎn)梳理：研究氣墊導(dǎo)軌上滑塊碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒:m1v1+m2·v2=m1·v1’+m2v2’2.研究斜槽末端小球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒：m1OP=m1OM+m2ON基礎(chǔ)鞏固1.（2021·全國(guó)·高三課時(shí)練習(xí)）某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”時(shí)，利用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究，下列說(shuō)法正確的是（）A．要求斜槽一定是光滑的且斜槽的末端必須水平B．入射球單獨(dú)平拋與碰后平拋的釋放點(diǎn)的高度可以不同C．入射球和被碰球的直徑必須相等D．入射球的質(zhì)量必須與被碰球的質(zhì)量相等2.（2022·全國(guó)·高二專題練習(xí)）如圖所示為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是（

）A．懸掛兩球的細(xì)紳長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng)B．兩小球必須都是剛性球，且質(zhì)量相同C．由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計(jì)算小球碰前的速度D．兩小球碰后可以粘在一起共同運(yùn)動(dòng)3．（2021·全國(guó)·高二課時(shí)練習(xí)）在用兩個(gè)小球的碰撞來(lái)驗(yàn)證碰撞中的不變量時(shí)，不是產(chǎn)生誤差的主要原因是（

）A．碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是絕對(duì)沿水平方向B．小球在空氣中飛行時(shí)受到空氣阻力C．通過(guò)復(fù)寫紙描得的各點(diǎn)，不是理想的點(diǎn)，有一定的大小，從而帶來(lái)作圖上的誤差D．測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)有誤差4.（2022·全國(guó)·高二專題練習(xí)）在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)中，下列哪些因素可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差（

）A．導(dǎo)軌安放不水平 B．滑塊上擋光板傾斜C．兩滑塊質(zhì)量不相等 D．兩滑塊碰后連在一起5.（2021·湖北·高三階段練習(xí)）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的充氣源，輕推滑塊使其在氣墊導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；然后將安裝有遮光條的滑塊P由傾斜軌道上某位置靜止釋放，經(jīng)過(guò)氣墊導(dǎo)軌左側(cè)的光電門1后與滑塊Q發(fā)生碰撞，并粘合在一起，最終通過(guò)光電門2.已知滑塊P、Q的質(zhì)量分別為m、M，回答下列問(wèn)題：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量遮光條的寬度如圖乙所示，則寬度d=___________mm。（2）若滑塊P經(jīng)過(guò)光電門1、光電門2時(shí)，遮光條的擋光時(shí)間分別為△t1、Δt2，則兩滑塊碰后的總動(dòng)量為_(kāi)__________，若碰撞過(guò)程系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，則關(guān)系式___________成立；該碰撞過(guò)程損失的機(jī)械能為_(kāi)__________（用測(cè)量的物理量符號(hào)表示）6.（2022·陜西渭南·高一期末）如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。（1）為完成此實(shí)驗(yàn)，以下提供的測(cè)量工具中，本實(shí)驗(yàn)必須使用的是____________。（填序號(hào)）A．秒表

B．天平

C．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

D．刻度尺（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是____________。（填序號(hào)）A．同一組實(shí)驗(yàn)中，入射小球必須從同一位置由靜止釋放B．入射小球的質(zhì)量必須小于被碰小球的質(zhì)量C．軌道末端必須水平D．軌道傾斜部分必須光滑（3）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射小球多次從斜軌上位置S由靜止釋放，通過(guò)白紙和復(fù)寫紙找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)出平拋射程OP，然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分末端，仍將入射小球從斜軌上位置S由靜止釋放，與被碰小球相碰，并多次重復(fù)該操作，兩小球平均落地點(diǎn)位置分別為M、N，實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的有____________。（填序號(hào)）A．入射小球開(kāi)始的釋放高度hB．小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC．入射小球和被碰小球的質(zhì)量m1、m2D．兩球相碰后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程OM、ON（4）在某次實(shí)驗(yàn)中，記錄的落點(diǎn)平均位置M、N幾乎與OP在同一條直線上，在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式____________，則可以認(rèn)為兩球碰撞前后在OP方向上的總動(dòng)量守恒。7.（2022·遼寧·高一期末）在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，讓A、B兩滑塊在長(zhǎng)直氣墊導(dǎo)軌上相撞。碰撞前B滑塊靜止，A滑塊向B滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，利用頻閃照相的方法連續(xù)四次拍攝的照片如圖所示。已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T，且第一次閃光時(shí)滑塊A恰好位于坐標(biāo)處。拍照過(guò)程中兩個(gè)滑塊均在坐標(biāo)范圍內(nèi)，兩個(gè)物塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)。由此照片可判斷：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中第三次拍照時(shí)滑塊A在___________處，A、B兩滑塊的質(zhì)量之比___________。8.（2022·全國(guó)·高二專題練習(xí)）某同學(xué)設(shè)計(jì)圖示裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”，用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛小球A，懸點(diǎn)O到小球球心的長(zhǎng)度為L(zhǎng),細(xì)繩偏離豎直方向的夾角可從量角器直接讀出．用固定的豎直支架支撐小球B，選擇大小相同、質(zhì)量不等的A、B兩個(gè)小球，將小球B放置在支架上．調(diào)節(jié)裝置，讓細(xì)繩豎直時(shí)A、B兩個(gè)小球等高并恰好接觸，已知支架的高度為h，重力加速度為g．根據(jù)裝置圖，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理完成下列問(wèn)題：(1)用天平測(cè)出小球A、B的質(zhì)量分別為m1、m2；(2)用水平力將小球A拉至某一位置，讀出細(xì)繩偏離豎直方向的夾角為，由靜止釋放小球A；(3)A與B發(fā)生碰撞后，A被反彈，細(xì)繩偏離豎直方向的最大夾角為，小球B做平拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向的位移為X．(4)計(jì)算出碰撞前瞬間，A的速度大小為_(kāi)________；碰撞后B的速度大小為_(kāi)___________；(5)驗(yàn)證A、B碰撞動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)_______________________________．能力提升9.（2021·全國(guó)·高一課時(shí)練習(xí)）為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量相差比較大的小球a、b，按下述步驟做了實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出兩小球a、b的質(zhì)量（分別為m1和m2，且m1>m2）。②按如圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)器材，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端。③先不放小球b，讓小球a從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置。④將小球b放在斜槽末端邊緣處，讓小球a從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，使它們發(fā)生碰撞，分別記下小球a和b在斜面上的落點(diǎn)位置。⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離。圖中點(diǎn)D、E、F是該同學(xué)記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF。根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：（1）在不放小球b時(shí)，小球a從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，a的落點(diǎn)在圖中___________點(diǎn)，把小球b放在斜槽末端邊緣處，小球a從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，使它們發(fā)生碰撞，碰后小球a的落點(diǎn)在圖中___________點(diǎn)。（2）若碰撞過(guò)程中，動(dòng)量和機(jī)械能均守恒，不計(jì)空氣阻力，則下列表達(dá)式中正確的有___________。A．m1LF=m1LD＋m2LEB．m1LE2=m1LD2＋m2LF2C．m1LE=m1LD＋m2LF10.（2022·遼寧葫蘆島·高二階段練習(xí)）為了驗(yàn)證“兩小球碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒”，某同學(xué)用如圖所示的裝置進(jìn)行了如下的操作：①將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于靠近槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；②將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x后固定，再使小球a從原固定點(diǎn)由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡P；③把小球b靜止放在斜槽軌道的水平段的右端，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放，和小球b相碰后，兩小球撞到木板并在白紙上留下痕跡M和N；④用天平測(cè)出a、b兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為ma和mb，用刻度尺測(cè)量白紙上O點(diǎn)到M、P、N三點(diǎn)的距離分別為yM、yP和yN。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使ma______（填“大于”、“等于”或“小于”）mb；（2）小球a和b發(fā)生碰撞后，小球b在圖中白紙上撞擊痕跡應(yīng)是______點(diǎn)；（3）小球a下滑過(guò)程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論______（填“會(huì)”或“不會(huì)”）產(chǎn)生影響；（4）若滿足表達(dá)式______（用ma、mb、yM、yP、yN表示），則說(shuō)明兩小球碰撞前后動(dòng)量守恒；若滿足表達(dá)式______（用yM、yP、yN表示），則說(shuō)明兩小球碰撞為彈性碰撞。11.（2022·湖南·長(zhǎng)郡中學(xué)高三階段練習(xí)）現(xiàn)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。在圖中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有彈簧片，滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定完全相同的遮光片，光電計(jì)時(shí)器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間。將光電門2固定在滑塊B的右側(cè)，光電門1固定在滑塊A的右側(cè)，現(xiàn)給滑塊A向右的初速度，使它與靜止的B相碰。碰前與光電門1相連的光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間是，碰后與光電門1相連的光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間是，與光電門2相連的光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間是，滑塊A的質(zhì)量，滑塊B的質(zhì)量。（1）要驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒，需要驗(yàn)證的表達(dá)式為_(kāi)______（用表示）．（2）要驗(yàn)證碰撞是彈性碰撞，需要驗(yàn)證的表達(dá)式為_(kāi)______（用表示）．（3）假設(shè)碰撞是彈性碰撞，為保證碰后A向左運(yùn)動(dòng)，則______（填“>”“<”或“=”）．12.（2022·全國(guó)·高三專題練習(xí)）現(xiàn)利用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．在圖中氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A、B上面各固定一寬度相等的遮光片，寬度均為d；光電計(jì)數(shù)器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間．（1）先只將滑塊A放置在導(dǎo)軌上，開(kāi)動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊A，當(dāng)滑塊上的遮光片經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電門的遮光時(shí)間______時(shí)（填“相同”或“不相同”），可認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；（2）用天平測(cè)量滑塊A（含遮光片）的質(zhì)量、滑塊B（含遮光片）的質(zhì)量；（3）現(xiàn)使滑塊A在導(dǎo)軌左測(cè)以某一速度開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，和計(jì)算機(jī)連接的光電門測(cè)量出滑塊A上的遮光片經(jīng)過(guò)光電門1的遮光時(shí)間；（4）滑塊A經(jīng)過(guò)光電門1后與在導(dǎo)軌上靜止的滑塊B發(fā)生瞬間碰撞，碰撞后滑塊B、A依次通過(guò)光電門2，可測(cè)量出遮光片分別通過(guò)光電門2的遮光時(shí)間及；（5）在A、B碰撞過(guò)程中，A和B碰前的總動(dòng)量的大