2026人教版高中物理选择性必修第一册--1.4　实验：验证动量守恒定律同步练习（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台 2026人教版高中物理选择性必修第一册 第一章　动量守恒定律 4　实验:验证动量守恒定律 基础过关练 题组一　研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 1.(2024湖北荆州中学月考)小佳同学用气垫导轨验证动量守恒定律,实验装置如图甲所示。 (1)该同学用螺旋测微器测量遮光条的宽度d,示数如图乙所示,可知遮光条的宽度d=　　　　cm,随后将两宽度均为d的遮光条安装到两滑块上。 (2)安装好气垫导轨和光电门,接通气源后,在导轨上轻放一个滑块,轻推滑块使滑块获得一个初速度,使它从轨道左端向右运动,若滑块通过光电门1的时间　　　　(选填“>”“<”或“=”)通过光电门2的时间,则可以认为导轨水平。 (3)用托盘天平测得滑块A、B的质量(均包括遮光条)分别为mA、mB,调整好气垫导轨后,将滑块A向左推出,与静止的滑块B发生碰撞,碰后两滑块没有粘连,与光电门1相连的计时器(图中未画出)先后两次显示的挡光时间分别记为Δt1和Δt2,与光电门2相连的计时器(图中未画出)显示的挡光时间为Δt3。从实验结果可知两滑块的质量满足mA　　　　(选填“>”“<”或“=”)mB,则验证碰撞过程中动量守恒的表达式为　　　　　　　　(用题中涉及的物理量符号表示)。 2.(2023山东青岛第五十八中学月考)某同学利用电火花计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图甲所示,由导轨、滑块、弹射架等组成,在气垫导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。 (1)下面是实验的主要步骤。 ①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平; ②向气垫导轨通入压缩空气; ③把电火花计时器(图中未画出)固定在紧靠气垫导轨左端的弹射架的左侧,使纸带穿过电火花计时器和弹射架,纸带右端固定在滑块1的左端,调节电火花计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向; ④使滑块1挤压导轨左端弹射架上绷紧的橡皮绳; ⑤把滑块2放在气垫导轨的中心处; ⑥先接通电火花计时器的电源,然后释放滑块1,让滑块1带动纸带一起运动,撞上带橡皮泥的滑块2后,两滑块粘在一起继续运动; ⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图乙所示; ⑧测得滑块1的质量为300 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为320 g。 (2)已知电火花计时器每隔0.02 s打一个点,通过计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量p为　　　　kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量p'为　　　　kg·m/s。(结果均保留3位有效数字) (3)若实验允许的相对误差的绝对值最大为5%,通过计算,本实验的测量结果的相对误差的绝对值为×100%=　　　　%(保留2位有效数字)。 题组二　研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 3.(2025江苏淮安期中)某小组用如图甲所示的“碰撞实验器”来验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒。图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时,先将小球A多次从斜槽上G点由静止释放,找到其落点的平均位置P,测量平抛射程OP。然后把小球B静置于水平轨道末端R点,再将小球A从斜槽上G点由静止释放,与小球B碰撞,如此重复多次,M、N为两球碰后的平均落点,重力加速度为g,回答下列问题: 　 (1)关于实验操作,下列说法正确的是　　　。 A.小球A每次必须在斜槽上相同的位置由静止释放 B.小球A可以在斜槽上不同的位置由静止释放 C.斜槽轨道末端必须水平 D.斜槽轨道必须光滑 (2)若小球A质量为m1、半径为r1,小球B质量为m2、半径为r2,要保证碰撞时小球A不反弹,则A、B两小球需满足的关系是　　　　。 A.m1>m2,r1>r2　　　　　　　　B.m1>m2,r1=r2 C.m1r2　　　　　　　　D.m1