第七章　77.实验：验证动量守恒定律---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版）

这是一份第七章　77.实验：验证动量守恒定律---高中物理人教版（2019）高三 课后同步加练半小时 练习（解析版），共13页。试卷主要包含了640 s、t2=0等内容，欢迎下载使用。
1.(8分)(2025·河北衡水市模拟)某同学欲通过实验验证两物体碰撞过程中动量是否守恒。实验室提供器材如下：气垫导轨、一个侧边粘有橡皮泥的滑块(总质量为m1)、一个带撞针的滑块(总质量为m2)、天平、两个压力传感器及配件、两个相同的轻质弹簧。实验装置示意图如图所示。
实验步骤：
①按图安装好实验装置，注意将压力传感器固定在气垫导轨上并且轻质弹簧连接在传感器上。
②打开气泵给气垫导轨充气，将质量为m1的滑块静置在气垫导轨的左侧，将质量为m2的滑块水平向右推，使连接在右侧压力传感器上的弹簧压缩一些，然后将滑块由静止释放，两滑块碰撞后一起向左运动，并挤压连接在左侧压力传感器的弹簧。
③读取左右压力传感器示数的最大值F1、F2。
(1)(2分)实验开始前，为了保证动量守恒的条件，需要将气垫导轨调整为 。
(2)(4分)已知弹簧的劲度系数为k，弹簧具有的弹性势能Ep=12kx2(其中x为弹簧的形变量)，碰撞前系统的动量p= 。
(3)(2分)实验要验证动量守恒的表达式为 。
答案 (1)水平 (2)m2kF2 (3)m2F2=m1+m2F1
解析 (1)为了满足动量守恒的条件，即碰撞过程中系统所受合外力为0，需要将气垫导轨调整为水平。
(2)碰撞过程中动量守恒，需要验证m2v0=(m1+m2)v，由胡克定律和能量守恒定律可得F1=kx1，F2=kx2，12kx22=12m2v02，12kx12=12(m1+m2)v2，碰撞前系统的初动量p=m2v0=m2kx2=m2kF2，碰撞后系统的末动量p'=(m1+m2)v=m1+m2kF1。
(3)实验要验证动量守恒，需要验证的表达式为p=p'，代入(2)中的数据整理可得m2F2=m1+m2F1。
2.(8分)某同学用教学用的大号量角器验证动量守恒定律和机械能守恒定律。如图所示，先将量角器固定在竖直黑板上(90°刻线沿竖直方向)，再用两根相同的细绳，分别悬挂两个大小相同、质量分别为m1、m2的金属小球A、B，且两球并排放置。已知重力加速度大小为g。
ⅰ.将A拉到细绳处于水平位置，由静止释放；
ⅱ.A在最低点与B碰撞后，A向左弹起、B向右起弹；
ⅲ.多次测量，记录下A弹起的最高点对应的角度平均值为α，记录下B弹起的最高点对应的角度平均值为β。
(1)(2分)为实现实验目的，两个小球的质量关系m1 m2(选填“>”“=”或“