1、简答题 某同学用如图所示的装置“验证动量守恒定律”,其操作步骤如下:
A.将操作台调为水平;
B.用天平测出滑块A、B的质量mA、mB;
C.用细线将滑块A、B连接,滑块A、B紧靠在操作台边缘,使A、B间的弹簧处于压缩状态;
D.剪断细线,滑块A、B均做平抛运动,记录A、B滑块的落地点M、N;
E.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2;
F.用刻度尺测出操作台面距地面的高度h.
(1)上述步骤中,多余的步骤是______.
(2)如果动量守恒,须满足的关系是______(用测量量表示).
参考答案:取小球A的初速度方向为正方向,两小球质量和平抛初速度分别为mA、mA,v1、v2,平抛运动的水平位移分别为x1、x2,平抛运动的时间为t.
? 需要验证的方程:0=mAv1-mBv2
? 又v1=x1t,v2=x2t
代入得到mAx1=mBx2
故不需要用刻度尺测出操作台面距地面的高度h.所以多余的步骤是F;
故答案为:F,mAx1=mBx2
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2,它们原来静止在粗糙的平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧(弹簧两头不拴接),A、B与平板车C的上表面间的动摩擦因数相同,且AB均不会从平板车上掉下,地面光滑.当弹簧突然释放,则有(?)

A.A、B系统动量守恒?B.A、B、C系统动量守恒
C.开始时小车会向左运动? ? D.最后小车将静止
参考答案:BCD
本题解析:由于mA:mB=3:2,A、B所受的摩擦力大小不等,所以A、B组成的系统合外力不为零,动量不守恒,故A错误;地面光滑,A、B、C系统受到的合外力为零,则系统动量守恒,故B正确;由于A、B两木块的质量之比为mA:mB=3:2,由摩擦力公式f=μN=μmg知,A对小车向左的滑动摩擦力大于B对小车向右的滑动摩擦力,在A、B相对小车停止运动之前,小车的合力所受的合外力向左,会向左运动,故C正确;A、B、C系统动量守恒,故最终ABC都将静止,D正确.
本题难度:一般
3、填空题 如图所示,质量为m的滑块静止在光滑的水平桌面上,滑块的光滑弧面底部与桌面相切,一个质量也为m的小球以速度v0向滑块滚来,设小球不会越过滑块,则小球到达最高点时,速度的大小为__________,小球滚回到水平面时速度的大小为__________.
参考答案:v0/2? 0
本题解析:小球到达最高点时,两者具有相同的速度,过程中小球和滑块组成的系统动量守恒,故可得
,解得
小球从新回到水平面时相当于发生了速度交换,所以速度为零,
点评:对过程必须理解,抓住水平方向动量守恒列式求解
本题难度:一般
4、计算题 两个质量分别为M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上。A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图所示,一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下,然后又滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。

参考答案:解:设物块到达劈A的底端时,物块和A的速度大小分别为v和V,由机械能守恒和动量守恒得
?①
M1V=mv ②
设物块在劈B上达到的最大高度为h",此时物块和B的共同速度大小为V",由机械能守恒和动量守恒得
?③
mv=(M2+m)V" ④
联立①②③④式得
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:
a.松开手的同时,记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时器结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.
b.在A、B间水平放入一个轻弹簧,用手压住A、B使弹簧压缩,放置在气垫导轨上,并让它静止在某个位置.
c.给导轨送气,调整气垫导轨,使导轨处于水平.
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2
(1)实验步骤的顺序是______
(2)实验中还需要的测量仪器是______
还需要测量的物理量是______
(3)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______
(4)实验中弹簧与A、B滑块是粘连好还是不粘连好?______
理由是______.
参考答案:(1)实验操作的顺序是c、b、d、a;
(2、3)滑块在气垫导轨上做匀速直线运动,根据A、B运行的距离和时间可以求出分开时的速度,根据动量守恒定律得,mAvA=mBvB,又vA=L1t1,vB=L2t2,则mAL1t?1=mBL2t2.知还需要测量A、B的质量mA、mB,所需的器材是天平.
(4)只与A、B中的某一个粘连好,这样把弹簧的质量考虑进去,会减小系统误差.不粘连好,否则A、B可能碰不到C、D,使计时误差大.(答案具有开放性).
故答案为;(1)c、b、d、a;?(2)天平,滑块A、B的质量mA、mB;
(3)mAL1t?1=mBL2t2
(4)(答案是开放的,参考答案有:只与A、B中的某一个粘连好,这样把弹簧的质量考虑进去,会减小系统误差.不粘连好,否则A、B可能碰不到C、D,使计时误差大.等等)
本题解析:
本题难度:一般