万考题-全国中小学题库

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1．如图甲所示的装置叫作“阿特伍德机”，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律和动量守恒定律，如图乙所示。已知当地重力加速度为g。

实验时，该同学用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图丙所示，则d=cm。然后将质量均为M(A的含挡光片)的重物A、B用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出(选填“A的上表面”“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h。

为了验证动量守恒定律，该同学让A在水平桌面上处于静止状态，将B从原静止位置竖直抬高H后由静止释放，直到光电门记录下挡光片挡光的时间为t₂(重物B未接触桌面)，则验证绳绷紧过程中系统沿绳方向动量守恒的表达式为。

难度：中等题型:常考题来源：选择性必修一第一章动量守恒定律 4 实验:验证动量守恒定律能力提升练【xm】

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2．某同学设计了如图所示的实验验证动量守恒定律。所用的器材有:

A.量筒(比较长，筒壁上有均匀刻度线)

B.游标卡尺

C.天平

D.两个小球(橡胶材质的上浮小球，硬塑料材质的下沉小球)

E.细线(其质量可以忽略不计)

F.记号笔

实验步骤如下:

①选择合适大小的小球，使通过细线相连的两球体恰好悬浮在水中；

②用天平称量两个小球的质量，上浮小球的质量为m₁ ，下沉小球的质量为m₂；

③用记号笔记录两个小球在盛水量筒中悬浮的位置；

④剪断细线；

⑤用记号笔记录某时刻两个小球的位置；

⑥多次实验，分别计算出两个小球在相同时间内上浮和下沉的高度，记录在表格中。

该同学按此方案进行实验后，测得的数据如下表所示，请回答问题:

小球	质量	上浮/下沉的高度
小球	质量	第一次	第二次	第三次	第四次	平均
上浮小球	m₁=4.74 g	46.20 mm	46.22 mm	46.20 mm	46.18 mm	$\text{[math]}$
下沉小球	m₂=5.44 g	40.26 mm	40.24 mm	40.26 mm	40.26 mm	$\text{[math]}$

上浮小球4次上浮的平均高度 $\text{[math]}$ =46.20 mm，下沉小球4次下沉的平均高度 $\text{[math]}$ 为mm(结果保留两位小数)。

在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式时，即说明剪断细线后，两小球的动量守恒。

下列关于本实验的一些说法中，你认为正确的是。

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3．某同学用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，该装置由水平长木板及固定在木板一端的硬币发射器组成，硬币发射器主要包括弹片及弹片释放装置，释放弹片可将硬币以某一速度弹出。已知一元硬币和五角硬币与长木板间的动摩擦因数相同，主要实验步骤如下:

①将一元硬币置于发射槽口，释放弹片将硬币发射出去，硬币沿着长木板中心线运动，在长木板中心线的适当位置取一点O，测出硬币停止滑动时硬币右侧到O点的距离。再从同一位置释放弹片将一元硬币发射出去，重复多次，取距离的平均值记为x₁ ，如图乙所示。

②将五角硬币放在长木板上，使其左侧位于O点，并使其直径与长木板中心线重合，按步骤①从同一位置释放弹片，重新弹射一元硬币，使两硬币对心正碰，重复多次，分别测出两硬币碰后停止滑行时距O点距离的平均值x₂和x₃ ，如图丙所示。

为完成该实验，除长木板、硬币发射器、一元及五角硬币、刻度尺外，还需要的器材为。

实验中还需要测量的物理量为，验证动量守恒定律的表达式为(用测量物理量对应的字母表示)。

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4．某学习小组为了验证碰撞中的动量守恒，设计了如下方案:如图所示，斜面与水平桌面平滑连接，先将质量为M的滑块A从斜面上某位置由静止释放，测量出滑块在水平桌面上滑行的距离为x₀；接着将质量为m、相同材料的滑块B放在斜面底端(如图)，再将A从斜面上同一位置由静止释放，A与B碰撞后，测量出各自沿桌面滑行的距离分别为x₁、x₂。实验中M>m，重力加速度为g。