2019年高考物理13個搶分實驗 專題7.2 驗證動量守恒定律搶分巧練.doc
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實驗7.2 驗證動量守恒定律 ◎考題實戰(zhàn) 掌握高考脈搏 1．(2014課標卷Ⅱ，35)現(xiàn)利用圖(a)所示的裝置驗證動量守恒定律．在圖(a)中，氣墊導軌上有A、B兩個滑塊，滑塊A右側帶有一彈簧片，左側與打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊B左側也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間． 實驗測得滑塊A的質量m1＝0.310 kg，滑塊B的質量m2＝0.108 kg，遮光片的寬度d＝1.00 cm；打點計時器所用交流電的頻率f＝50.0 Hz. 將光電門固定在滑塊B的右側，啟動打點計時器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰．碰后光電計時器顯示的時間為ΔtB＝3.500 ms，碰撞前后打出的紙帶如圖(b)所示． 若實驗允許的相對誤差絕對值(||100%)最大為5%，本實驗是否在誤差范圍內驗證了動量守恒定律？寫出運算過程． 【解析】 按定義，滑塊運動的瞬時速度大小v為：v＝① v2＝⑤ 代入題給數(shù)據(jù)可得： v2＝2.86 m/s⑥ 設兩滑塊在碰撞前、后的總動量分別為p和p′，則 p＝m1v0⑦ p′＝m1v1＋m2v2⑧ 兩滑塊在碰撞前后總動量相對誤差的絕對值為 δp＝||100%⑨ 聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有關數(shù)據(jù)，可得： δp≈1.7%<5% 因此，本實驗在允許的誤差范圍內驗證了動量守恒定律． 【答案】 見解析 ◎考法模擬 悟透破題之道 2. 在用如圖甲所示的裝置研究碰撞中的動量守恒的實驗中①用游標卡尺測量直徑相同的入射球與被碰球的直徑，測量結果如圖乙所示，該球直徑為________cm.②實驗中小球的落點情況如圖丙所示，入射球A與被碰球B的質量比mA∶mB＝3∶2，則實驗中碰撞結束時刻兩球動量大小之比pA∶pB＝________. 【答案】 2.14 1∶2 3．如圖13所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖． 圖13 (1)若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，則( ) A．m1>m2，r1>r2 B．m1>m2，r1>r2 C．m1>m2，r1＝r2 D．m1
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