11-19年高考物理真题分专题汇编之专题071.验证动量守恒定律

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1、 第71节 验证动量守恒定律1.2011年理综北京卷21（2）OMPNhHm1m2图2如图2，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量 （填选项前的序号），间接地解决这个问题。A小球开始释放高度 B小球抛出点距地面得高度C小球做平抛运动的射程图2中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下

2、来要完成的必要步骤是 。（填选项前的符号）OMPN35.20cm44.80cm55.68cm图3A用天平测量两个小球的质量m1、m2B测量小球m1开始释放高度hC测量抛出点距地面的高度HD分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE测量平抛射程OM、ON若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_（用中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为（用中测量的量表示）。经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1，则p1p1= 11；若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1p2=11_。实验结果说明，碰撞前

3、、后总动量的比值为_。有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用中已知的数据，分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为_cm。答：（1）S； T；0刻线； ADC（2）C； ADE或DEA或DAE ； 14；2.9；11.01； 76.8【解析】由于本实验的碰撞是在同一高度，在空中运动时间相同，因而根据小球做平抛运动的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以选C。本实验必须用天平测量两个小球的质量ml、m2，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N和测量平抛射程OM，ON，故选ADE。由于，且v1、v2、v所以m1OMm2OMm1OP。若碰撞是弹性碰撞，动能守恒 ，所以成立. 由于，所以答案为14；2.9；11.01。发生弹性碰撞时，被碰小球获得的速度最大，被碰小球m2平抛运动射程ON的有最大值。根据动量守恒和动能守恒， ，联立解得，因此，最大射程为