搜档网
当前位置:搜档网 › 实验:验证碰撞中的动量守恒

实验:验证碰撞中的动量守恒

实验:验证碰撞中的动量守恒
实验:验证碰撞中的动量守恒

7.32 实验:验证碰撞中的动量守恒

一、 实验目的

1、研究碰撞(对心正碰)中的动量守恒

2、培养学生的动手实验能力和探索精神

二、 实验器材

斜槽轨道(或J2135-1型碰撞实验器)、入射小球m 1和被碰小球m 2、天平(附砝码一套)、游标卡尺、毫米刻度尺、白纸、复写纸、圆规、小铅锤 〖点拨〗选球时应保证入射球质量m 1大于被碰小球质量m 2,即m 1>m 2,避免两球落点太近而难找落地点,避免入射球反弹的可能,通常入射球选钢球,被碰小球选有机玻璃球或硬胶木球。

球的半径要保证r 1=r 2(r 1、r 2为入射球、被碰小球半径),因两球重心等高,使碰撞前后入射钢球能恰好由螺钉支柱顶部掠过而不相碰,以免影响球的运动。

三、实验原理

由于入射球和被碰小球碰撞前后均由同一高度飞出做平抛运动,飞行时间相等,若取飞行时间为单位时间,则可用相等时间内的水平位移之比代替水平速度之比。

〖点拨〗如图所示,根据平抛运动性质,入射球碰撞前后的速度分别为v 1=t OP ,v 1`=t OM ,被碰小球碰后速度为v2`=t

N O t OO ON ``=- 被碰小球碰撞前后的时间仅由下落高度决定,两球下落高度相同,时间相同,所以水平速度可以用水平位移数值表示,如图所示;v 1用OP 表示;v′1用OM 表示,v′2用O`N 表示,其中O 为入射球抛射点在水平纸面上的投影,(由槽口吊铅锤线确定)O′为被碰小球抛射点在水平纸面上的投影,显然明确上述表示方法是实验成功的关键。

于是,上述动量关系可表示为:m 1·OP= m 1·OM+m 2·(ON -2r),通过实验验证该结论是否成立。

四、 实验步骤

(1) 将斜槽固定在桌边使末端点的切线水平。

(2) 让入射球落地后在地板上合适的位置铺上白纸并在相应的位置铺m1 m2

P M N

0`

上复写纸。

(3)用小铅锤把斜槽末端即入射球的重心投影到白纸上O点。

(4)不放被碰小球时,让入射小球10次都从斜槽同一高度由阻止开始滚下落在复写纸上,用圆规找出落点的平均位置P点。

(5)把入射球放在槽口末端露出一半,调节支柱螺柱,使被碰小球与入射球重心等高且接触好,然后让入射球在同一高度滚下与被碰小球碰10次,用圆规找出入射球和碰小球的平均位置M、N。

(6)用天平测出两个球的质量记入下表,游标卡尺测出入射球和被碰小球的半径r1和r2,在ON上取OO`=2 r,即为被碰小球抛出点投影,用刻度尺测出其长度,记录入表内。

(7)改变入射球的高度,重复上述实验步骤,再做一次。

〖点拨〗重做实验时,斜槽、地板上白纸的位置要始终保持不变;入射球的高度要适宜,过高会使水平速度偏大,致使落地点超越原地白纸;过低会使碰撞前后速度偏小,使落地点彼此靠近分不清,测量两球的水平位移分度不大。

五、实验记录

入射球r1= (m), m1= (kg)

被碰球r2 = (m), m2= (kg)

六、实验注意事项

〖点拨〗表格中每一次实验数据均指两球碰撞10次所取的平均值,不要误解为只碰一次。

〖易混点〗入射球的平抛坐标原点“O”与上一个实验“研究平抛物体的运动”的坐标原点O,确定方法混淆。

〖易错点〗两球碰撞前后的速度值是哪一段对应的水平位移数值表示分辩不清。

〖易忘点〗碰撞成功的条件m1>m2;落地点要取多次的平均位置。

七、实验结论

从实验表格中的数据计算表明,在误差范围内入射球(m1)和被碰小球(m2)碰撞前后水平方向的总动量守恒,即m1·OP= m1·OM+m2·(ON-2r)

八、思考题

1、实验中采用的两个小球的质量分别是m 1、m 2,且m 1< m 2;两小球的半径对应为r 1、r 2,且r 1< r 2。斜槽轨道的摩擦可忽略不计,本实验应怎样做?

2、实验中发现碰撞后系统(m 1、m 2)水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量,请分析误差来源?

〖可能性分析〗a 、被碰小球被碰时难免受到支球螺柱的摩擦力,支球柱质量虽小,碰时得到一些动量。

b 、难做到准确的正碰,难得到准确的平抛。

c 、O 、O′、P 、M 、N 各点定位不准确。

d 、测量和作图有偏差。

e 、仪器和重复实验操作不一定一致(如入射球每次不是从同一高度下落、斜槽或白纸位置发生变动)

3、你能设计出更好的实验装置,尽量减小实验误差,来完成该实验吗?

4、在验证动量守恒定律的实验中,必须要求的条件是:

A.轨道是光滑的; B.轨道末端的切线是水平的; C.m1 和m2 的球心在碰撞的瞬间在同一高度;

D.碰撞的瞬间m1 和m2 球心连线与轨道末端的切线平行;

E.每次m1 都要从同一高度静止滚下。

5、在验证动量守恒定律的实验中,必须测量的量有:

A.小球的质量m1 和m2 ; B.小球的半径r ; C.桌面到地面的高度H; D.小球m1 的起始高度h; E.小球从抛出到落地的时间t; F.小球m1 未碰撞飞出的水平距离;

G.小球m1和m2 碰撞后飞出的水平距离。

6、实验时,小球的落点分别如右图的M、N、P点,应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等,从而验证动量守恒定律:

A.m1·

OP ; B.m1 ·OM ; C.m1 ·

ON ; D.m1 ·OM +m2 ·ON ; E.m1 ·OM +m2 ·(ON r 2- ); F.m1 ·OM +m2 ·(OP r 2- ) 。

部编版2020高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 实验:研究碰撞中的动量守恒学案 教科版选修3-5

实验:研究碰撞中的动量守恒 【学习目标】 1.明确探究碰撞中的不变量的基本思路; 2.掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法; 3.掌握实验数据处理的方法; 4.掌握案例的原理、方法. 【要点梳理】要点诠释: 要点一、实验内容 1.实验目的 该实验的目的是追寻碰撞过程中的不变量,由于质量不是描述运动状态的量,因此我们需要在包括物体质量和速度在内的整体关系中探究哪些是不变的,所以实验中一方面需要控制碰撞必须是一维碰撞,另一方面还要测量物体的质量和速度,并通过计算探究不变量存在的可能性. 2.实验探究的基本思路 (1)一维碰撞. 两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这一直线运动,这种碰撞叫做一维碰撞. (2)追求不变量. 在一维碰撞的情况下,设两个物体的质量分别为12m m 、,碰撞前的速度分别为12v v 、,碰撞后的速度分别为12v v 、'',如果速度与我们规定的正方向一致取正值,相反取负值,依次研究以下关系是否成立: ①11112222m v m v m v m v ==,''; ②11221122m v m v m v m v +=+''; ③ 2222 11221122''m v m v m v m v +=+; ④ 12121212 ''v v v v m m m m +=+. 3.实验探究的案例 方案一:利用气垫导轨实现一维碰撞,如图所示. (1)质量的测量:用天平测量. (2)速度的测量:x v t ?= ?,式中x ?为滑块(挡光片)的宽度,t ?为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间. (3)各种碰撞情景的实现:利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞,利用滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量.

高中物理-学习并验证碰撞中的动量守恒定律教案

高中物理-学习并验证碰撞中的动量守恒定律教案 教学目标: 1、知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒。 2、学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。 3、知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。 教学重点: 动量守恒定律及其守恒条件的判定。 教学难点: 对动量守恒定律条件的掌握。 教具准备:斜槽、小球等。 教学过程 (一)引入新课 前面已经学习了动量定理,那么我们首先回顾一下动量定理的定义:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。表达式为:Ft=mv′-mv=p′-p,或Ft=△p 由此看出冲量是力在时间上的积累效应。动量定理公式中的F 是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,F 是合外力对作用时间的平均值。p 为物体初动量,p′为物体末动量,t 为合外力的作用时间。 下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何? (二)以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题,进行理论推导。 画图: 设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是1m 和2m ,速度分别是1v 和2v ,而且21v v >。则它们的总动量(动量的矢量和)。经过一定时间1m 追上2m ,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为'1v 和' 2v ,此时它们的动量的矢量和,即总动量'+'='+'='221121v m v m p p p 。 板书:221121v m v m p p p +=+= '+'='+'='221121v m v m p p p 下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p 和p '有什么关系.设碰撞过程中两球相互作用力分别是1F 和2F ,力的作用时间是t .根据动量定理,1m 球受到的冲量是11111v m v m t F -' =;

1 实验:验证动量守恒定律

一、多选题 二、实验题【优教学】专题1 实验:验证动量守恒定律 相似题纠错收藏详情加入试卷 1. 在“碰撞中的动量守恒实验”中,实验必须满足的条件是() A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.入射小球每次都要从同一高度由静止滚下 D.碰撞的瞬间,入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行 2. 某同学用如图所示的装置,利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律,图中AB是斜槽,BC是水平槽,它们平滑连接,O点为铅垂线所指的位置.实验时先不放置被碰球2,让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面上的记录纸上,留下痕迹,重复10次,然后将球2置于水平槽末端,让球1仍从位置G由静止滚下,和球2碰撞,碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹,重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N、P . (1)在此实验中,球1的质量为m1,球2的质量为m,需满足m1__________m2(填“大于”“小于”或“等于”). (2)在该实验中,应选用的器材是下列器材中的__________. A.天平B. 游 标

卡尺多 C.刻度尺D.两个大小相同的钢球 E.大小相同的钢球和硬橡胶球各1个 (3)被碰球2飞行的水平距离由图中线段表_____________表示. (4)若实验结果满足________,就可以验证碰撞过程中动量守恒. 3. 在“探究碰撞中的不变量”实验中常会用到气垫导轨,导轨与滑块之间形成空气垫,使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦.现在有滑块A、B和带竖直挡板C、D的气垫导轨,用它们探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计).采用的实验步骤如下: a.用天平分别测出滑块A、B 的质量、; b.调整气垫导轨使之水平; c.在A、B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上; d.用刻度尺测出A的左端至挡板C 的距离; e.按下电钮放开卡销,同时开始计时,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时结束计时,记下A、B分别到达C、D 的运动时间和. (1)实验中还应测量的物理量及其符号是____________. (2)若取A滑块的运动方向为正方向,则放开卡销前,A、B两滑块质量与速度乘积之和为________;A、B两滑块与弹簧分离后,质量与速度乘积之和为________.若这两个和相等,则表示探究到了“碰撞中的不变量”. (3)实际实验中,弹簧作用前后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等,可能产生误差的原因有_______. A.气垫导轨不完全水平 B.滑块A、B的质量不完全相等 C.滑块与导轨间的摩擦力不真正为零 D.质量、距离、时间等数据的测量有误差

验证动量守恒定律实验

物理一轮复习学案 第六周(10.8—10.14)第四课时 验证动量守恒定律实验 【考纲解读】 1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小. 2.验证在系统不受外力的作用下,系统内物体相互作用时总动量守恒. 【重点难点】 验证动量守恒定律 【知识结构】 一、验证动量守恒定律实验方案 1.方案一 实验器材:滑块(带遮光片,2个)、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 实验情境:弹性碰撞(弹簧片、弹性碰撞架);完全非弹性碰撞(撞针、橡皮泥)。 2.方案二 实验器材:带细线的摆球(摆球相同,两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。实验情境:弹性碰撞,等质量两球对心正碰发生速度交换。 3.方案三 实验器材:小车(2个)、长木板(含垫木)、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。 实验情境:完全非弹性碰撞(撞针、橡皮泥)。 4.方案四 实验器材:小球(2个)、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。 实验情境:一般碰撞或近似的弹性碰撞。 5.不同方案的主要区别在于测速度的方法不同:①光电门(或速度传感器);②测摆角(机械能守恒);③打点计时器和纸带;④平抛法。还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置,从而分析速度。 二、验证动量守恒定律实验(方案四)注意事项 1.入射球质量m1应大于被碰球质量m2。否则入射球撞击被碰球后会被弹回。 2.入射球和被碰球应半径相等,或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上,碰后瞬间的速度不水平。 3.斜槽末端的切线应水平。否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。 4.入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。否则入射球撞击被碰球的速度不相等。5.落点位置确定:围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面,圆心即所求落点。6.水平射程:被碰球放在斜槽末端,则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点,到落地点的距离为水平射程。

大学物理仿真实验报告——碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验实验报告 碰撞和动量守恒 班级:信息1401 姓名:龚顺学号:201401010127 【实验目的】: 1 了解气垫导轨的原理,会使用气垫导轨和数字毫秒计进行试验。 2 进一步加深对动量守恒定律的理解,理解动能守恒和动量守恒的守恒条件。 【实验原理】 当一个系统所受和外力为零时,系统的总动量守恒,即有 若参加对心碰撞的两个物体的质量分别为m1和m2 ,碰撞前后的速度分别为V10、V20和V1 、V2。 1,完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中,动量和能量均守恒,故有: 取V20=0,联立以上两式有: 动量损失率: 动能损失率: 2,完全非弹性碰撞 碰撞后两物体粘在一起,具有相同的速度,即有: 仍然取V20=0,则有: 动能损失率:

动量损失率: 3,一般非弹性碰撞中 一般非弹性碰撞中,两物体在碰撞后,系统有部分动能损失,定义恢复系数: 两物体碰撞后的分离速度比两物体碰撞前的接近速度即恢复系数。当V20=0时有: e的大小取决于碰撞物体的材料,其值在0~1之间。它的大小决定了动能损失的大小。 当e=1时,为完全弹性碰撞;e=0时,为完全非弹性碰撞;0

2018_2019学年高中物理第一章碰撞与动量守恒实验验证动量守恒定律分层训练粤教版选修3_5201

实验验证动量守恒定律 1.图1是“验证碰撞中的动量守恒”实验的实验装置.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下,与静止在支柱上质量为m 2的小球发生对心碰撞,则 图1 图2 (1)两小球的质量关系必须满足________. A.m1=m2B.m1>m2 C.m1<m2D.没有限制 (2)实验必须满足的条件是________. A.轨道末端的切线必须是水平的 B.斜槽轨道必须是光滑的 C.入射小球m1每次都必须从同一高度由静止释放 D.入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞的瞬间可以不在同一高度上 (3)若采用图1装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是________. A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧秤E.秒表 (4)在实验装置中,若用游标卡尺测得小球的直径如图2,则读数为_______cm. 解析:(1)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,为防止被碰球碰后反弹,入射球的质量必须(远)大于被碰球的质量,因此B正确,A、C、D错误.故选B. (2)要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故A正确;“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故B错误;要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故C正确;要保证碰撞后都做平抛运动,两球要发生正碰,碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心应在同一水平高度,两球心的连线应与轨道末端的切线平行,因此两球半径应该相同,故D错误.故选AC. (3)小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,m1v1=m1v1′+m2v2′,两边同时乘以时间t,则有:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,m1OP=m1OM+m2(ON-2r),则实验需要测出:小球的质量、小球的水平位置、小球的半径,故需要用到的仪器有:天平,直尺和游标卡尺;故选,ABC.

专地的题目:弹性碰撞、非弹性碰撞动量守恒定律实验

专题:弹性碰撞、非弹性碰撞实验:探究动量守恒定律 学习目标: 1、了解弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞。 2、会用动量、能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题。 3、了解探究动量守恒定律的三种方法。 学习过程: 系统不受外力,或者所受的外力为零,某些情况下系统受外力,但外力远小于内力时均可以认为系统的动量守恒,应用动量守恒定律时请大家注意速度的方向问题,最好能画出实 际的情境图协助解题。请规范解下列问题。 一、弹性碰撞、非弹性碰撞: 实例分析1:在气垫导轨上,一个质量为2kg的滑块A以1m/s的速度与另一个质量为1kg、速度为4m/s并沿相反方向运动的滑块B迎面相撞,碰撞后两个滑块粘在一起,求: (1)碰撞后两滑块的速度的大小和方向?系统的动能减少了多少?转化为什么能量? ⑵若碰撞后系统的总动能没有变化,则碰撞后两滑块的速度的大小和方向? 问题一:什么叫做弹性碰撞?什么叫做非弹性碰撞?什么叫做完全非弹性碰撞?碰撞过程中

会不会出现动能变多的情形?

实例分析2 :如图,光滑的水平面上,两球质量均为m,甲球与一轻弹簧相连,静止不动, 乙球以速度v撞击弹簧,经过一段时间和弹簧分开,弹簧恢复原长,求: (1 )撞击后甲、乙两球相距最近时两球球的速度的大小和方向? (2 )弹簧的弹性势能最大为多少? (3)乙球和弹簧分开后甲、乙两球的速度的大小和方向? 思考与讨论:假设物体m i以速度v i与原来静止的物体m2发生弹性碰撞,求碰撞后两物体 的速度V3、V4,并讨论m i=m 2; m 1》m2; m 1《m2时的实际情形。

二、探究动量守恒的实验: 问题二(P4参考案例一)如何探究系统动量是否守恒(弹性碰撞、分开模型、完全非弹性碰撞)? 问题三(P5参考案例二):某同学采用如图所示的装置进行实验. 把两个小球用等长的细线悬挂于同一点,让B球静止,拉起A球,由静止释放后使它们相碰,碰后粘在一起.实验 过程中除了要测量A球被拉起的角度i,及它们碰后摆起的最大角度还需测量哪些 2之外, 物理量(写出物理量的名称和符号)才能验证碰撞中的动量守恒.用测量的物理量表 示动量守恒应满足的关系式. 问题四(P5参考案例三):水平光滑桌面上有A、B两个小车,质量分别是0.6 kg和0.2 kg.A 车的车尾拉着纸带,A车以某一速度与静止的B车碰撞,碰后两车连在一起共同向前运动 碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所示?根据这些数据,请通过计算猜想:对于两小车组 成的系统,什么物理量在碰撞前后是相等的?

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

· 验证动量守恒定律由于v 1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m 1OP=m 1 OM+m 2 (O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈 在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为: m 1OP=m 1 OM+m 2 ON,两个小球的直径也不需测量 《 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得 小l车A的质量m 1=0.40kg,小车B的质量m 2 =0.20kg,由以上测量结果可得:碰 前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G

动量守恒定律及应用(包括验证动量守恒的实验)

动量守恒定律及其应用复习教案 (实验:验证动量守恒定律) 一、动量 1.定义:物体的质量与速度的乘积. 2.表达式:p=□01____,单位kg·m/s. 3.动量的性质 (1)矢量性:方向与□02______速度方向相同. (2)瞬时性:动量是描述物体运动状态的量,是针对某一时刻而言的. (3)相对性:大小与参考系的选取有关,通常情况是指相对地面的动量.4.动量、动能、动量的变化量的关系 (1)动量的变化量:Δp=p′-p. (2)动能和动量的关系:E k=p2 2m . 二、动量守恒定律 1.守恒条件 (1)理想守恒:系统□03______________外力或所受外力的合力为□04______,则系统动量守恒. (2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当□05______远大于外力时,系统的动量可近似看成守恒. (3)分方向守恒:系统在某个方向上所受合力为零时,系统在该方向上动量守恒. 2.动量守恒定律的表达式: m1v1+m2v2=□06__________或Δp1=-Δp2. 三、碰撞 1.碰撞

物体间的相互作用持续时间□07________,而物体间相互作用力□08______的现象. 2.特点 在碰撞现象中,一般都满足内力□09________外力,可认为相互碰撞的系统动量守恒.3.分类 ,1-1.下列说法正确的是( ) A.速度大的物体,它的动量一定也大 B.动量大的物体,它的速度一定也大 C.只要物体的运动速度大小不变,物体的动量也保持不变 D.物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大 1-2.(2014·广州调研)两个质量不同的物体,如果它们的( ) A.动能相等,则质量大的动量大 B.动能相等,则动量大小也相等 C.动量大小相等,则质量大的动能小 D.动量大小相等,则动能也相等 2-1.把一支弹簧枪水平固定在小车上,小车放在光滑水平地面上,枪射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是( ) A.枪和弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,可以忽略不计,故二者组成的系统动量近似守恒D.枪、弹、车三者组成的系统动量守恒 2-2.如图所示,放在光滑水平面上的两物体,它们之间有一个被压缩的轻质弹簧,用细线把它们拴住.已知两物体质量之比为m1∶m2=2∶1,把细线烧断后,两物体被弹开,速

验证动量守恒定律练习题(附答案)

(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上, A 点是运动起 始的第一点,则应选 __________ 段来计算A 的碰前速度,应选 __________ 段来计算A 和 B 碰后 的共同速度(以上两格填“ AB '或“ BC"或“CD"或"DE ”). A B C D E = U ------ r J-f * ... 小 1 8,40c m 1 2 10.50cm 1 9.08cm 1 6.95cm r } (2)已测得小车 A 的质量 m 仁0. 40kg ,小车B 的质量 m2=0 . 20kg ,由以上测量结 果可得:碰前 mAv++mBv= ____________________ k g ?m /s ;碰后 mAvA ,+mBvB= ___________ k g ?m /s .并 比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等 2.某同学用所示装置通过半径相同的 a. b 两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验 时先使a 球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下, 落到位于水平地面的记录纸 上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把b 球放在水平槽上 靠近槽末端的地方,让a 球仍从同一位置由静止开始滚下, 记录纸上的垂直投影 点。b 球落点痕迹如图所示,其中米尺水平放置。 I | I r 11 | H 111 30 (cm) 1 碰撞后b 球的水平射程应取为 ________ cm. 2 在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答: ____________ (填选项 号) A. 水平槽上未放b 球时,测量a 球落点位置到O 点的距离 B. a 球与b 球碰撞后,测量a 球落点位置到O 点的距离 C. 测量a 球或b 球的直径 D. 测量a 球和b 球的质量(或两球质量之比) E. 测量地面相对于水平槽面的高度 3)设入射球a 、被碰球b 的质量分别为m 1、m 2,半径分别为门、r 2,为了减 小实验误差,下列说法正确的是( ) 验证动量守恒定律 1.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验: 在小车A 的前端 粘有橡皮泥,推动小车 A 使之做匀速运动?然后与原来静止在前方的小车 B 相碰并粘合成 一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示?在小车 A 后连着纸带,电磁打点计 时器电源频率为50Hz ,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

1.4 实验:验证动量守恒定律

1.4 实验:验证动量守恒定律 一、实验目的 1.掌握动量守恒定律适用范围。2.会用实验验证动量守恒定律。 二、实验原理 1.碰撞中的特殊情况——一维碰撞 两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动. 2.两个物体在发生碰撞时,作用时间很短。根据动量定理,它们的相互作用力很大。如果把这两个物体看作一个系统,那么,虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用,但是这些力与系统内两物体的相互作用力相比很小,在可以忽略这些外力的情况下,使系统所受外力的矢量和近似为0,因此,碰撞满足动量守恒定律的条件。 3.物理量的测量 需要测量物体的质量,以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。物体的质量可用天平直接测量。速度的测量可以有不同的方式,根据所选择的具体实验方案来确定。 三、实验方案设计 方案一:用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞,实验装置如图所示: (1)质量的测量:用天平测量质量. (2)速度的测量:利用公式v =Δx Δt ,式中Δx 为滑块(挡光片)的宽度,Δt 为计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门时对应的时间. (3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量. (4)碰撞的实现:两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥. 实验器材:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧、细线、弹性 碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 实验过程: (1)测质量:用天平测出小车的质量m 1、m 2。 (2)安装:正确安装好光电计时器和滑轨。 (3)实验:接通电源,让质量小的小车在两个光电门之间,给质量大的小车一个初速度去碰撞质量小的小车,利用配套的光电计时器测出两个小车各种情况下碰撞前后的速度v 1、v 1′、v 2′。 本实验可以研究以下几种情况。 a.选取两个质量不同的滑块,在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架,滑块碰撞后随即分开。 b.在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动。 如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣,碰撞时它们也会连成一体。 c.原来连在一起的两个物体,由于相互之间具有排斥的力而分开,这也可视为一种碰撞。这种情况可以通 过下面的方式实现:在两个滑块间放置轻质弹簧,挤压两个滑块使弹簧压缩,并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线,弹簧弹开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。

大学物理仿真实验报告 碰撞与动量守恒

大学物理仿真实验报告 实验目的 利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律, 定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。 同时通过实验还可提高误差分析的能力。 实验原理 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零,则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒,即 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞(图1),若忽略气流阻力,根据动量守恒有 对于完全弹性碰撞,要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器,我们可用钢圈作完全弹性碰撞器;对于完全非弹性碰撞,碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰;一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等,无论哪种碰撞面,必须保证是对心碰撞。 当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时,忽略气流阻力,且不受他任何水平方向外力的影响,因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动,式(2)中矢量v可 改成标量,的方向由正负号决定,若与所选取的坐标轴方向相同则取正号,反之,则取 负号。 完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒,动能也守恒,即 由(3)、(4)两式可解得碰撞后的速度为

如果v20=0,则有 动量损失率为 能量损失率为 理论上,动量损失和能量损失都为零,但在实验中,由于空气阻力和气垫导轨本身的原因,不可能完全为零,但在一定误差范围内可认为是守恒的。 完全非弹性碰撞 碰撞后,二滑块粘在一起以10同一速度运动,即为完全非弹性碰撞。在完全非弹性碰撞中,系统动量守恒,动能不守恒。 在实验中,让v20=0,则有 动量损失率 动能损失率

一般非弹性碰撞 一般情况下,碰撞后,一部分机械能将转变为其他形式的能量,机械能守恒在此情况已不适用。牛顿总结实验结果并提出碰撞定律:碰撞后两物体的分离速度与碰撞前两物体的接近速度成正比,比值称为恢复系数,即 恢复系数e由碰撞物体的质料决定。E值由实验测定,一般情况下0m2,用物理天平称m1、m2的质量(包括挡光片)。将两滑块分别装上弹簧钢圈,滑块m2置于两光电门之间(两光电门距离不可太远),使其静止,用m1碰m2,分别记下m1通过第一个光电门的时间Δt10和经过第二个光电门的时间Δt1,以及m2通过第二个 光电门的时间Δt2,重复五次,记录所测数据,数据表格自拟,计算

实验,验证动量守恒定律

高中物理实验 验证动量守恒定律 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并j测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得小l车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示,其中米 尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面,米尺的零点与O 点对齐。 (1)碰撞后B球的水平射程应取为______cm. (2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答: _________(填选项号) A. 水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的 B. A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离 C. 测量A球a或B球的直径 D. 测量A球和B球的质量(或两球质量之比) E. 测量G点相对于水平槽面的高度 3. 用如图所示的装置验证动量守恒,图中A、B两球的直径均为d,质量分别是为m1和m2. ①实验中所必需的测量工具是_______________ ②A球为入射球,B球为被碰球,两球质量的关系是m1___m2。 ③根据题中给出的数据和图中点间距离,动量守恒要验证的关系 式是______________。

探究与实验 探究碰撞中的动量守恒定律

第4讲 探究与实验 探究碰撞中的动量守恒定律 ★一、考情直播 1.考纲解读 2.考点整合 考点一 实验基本考查 (1).实验目的:验证动量守恒定律. (2).实验原理 ①质量分别为21m m 和的两小球发生正碰,若碰前1m 运动,2m 静止,根据动量守恒定律应有:''221111v m v m v m += ②若能测出21m m 、及''211v v v 和、代入上式,就可验证碰撞中 动量是否守恒. ③ 21m m 、用天平测出,''211v v v 、、用小球碰撞前后运动的 水平距离代替.(让各小球在同一高度做平抛运动.其水平速度等于 水平位移和运动时间的比,而各小球运动时间相同,则它们的水平 位移之比等于它们的水平速度之比)则动量守恒时有: N O m OM m OP m '211?+?=?.(见实验图6-4-1) (3).实验器材 重锤线一条,大小相等、质量不同的小球两个,斜槽,白纸, 复写纸,刻度尺,天平一台(附砝码),圆规一个. (4).实验步骤 ①先用天平测出小球质量21m m 、. ②按要求安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末端点切线水平,把被碰小球放在斜槽前边的小支柱上,调节实验装置使两小球碰撞时处于同一水平高度,确保碰后的速度方向水平. ③在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸. ④在白纸上记下重垂线所指的位置O ,它表示入射小球1m 碰前的球心位置. ⑤先不放被碰小球,让入射小球从斜槽上同一高度处滚下,重复10次,用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是入射小球不碰时的落地点平均位置P . ⑥把被碰小球放在小支柱上,让入射小球从同一高度滚下,使它们发生正碰,重复10次,仿步骤(5)求出入射小球落点的平均位置M 和被碰小球落点的平均位置N . ⑦过O 、N 在纸上作一直线,取OO ′=2r ,O ′就是被碰小球碰撞时的球心竖直投影位置. ⑧用刻度尺量出线段OM 、OP 、O ′N 的长度,把两小球的质量和相应的水平位移数值代入N O m OM m OP m '211?+?=?看是否成立. 图6-4-1

验证动量守恒定律的几种方案

验证动量守恒定律的几种方案 一、实验原理 在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否守恒.二、具体方案 方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验 (1)测质量:用天平测出滑块质量. (2)安装:正确安装好气垫导轨. (3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下(①改变滑块的质 量.②改变滑块的初速度大小和方向)碰撞前后的速度. (4)验证:一维碰撞中的动量守恒. 例: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.用天平分别测出滑块A、B的质量m A、m B; b.调整气垫导轨,使导轨处于水平; c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上; d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1; e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块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挡板时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2. (1)实验中还应测量的物理量及其符号是. (2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有(至

少答出两点). 答案 A 、B 两滑块被压缩的弹簧弹开后,在气垫导轨上运动时可视为匀速运动,因此只要测出A 与C 的距离L 1,B 与D 的距离L 2及A 到C,B 到D 的时间t 1和t 2.测出两滑块的质量,就可以用m A 11t L =m B 2 2t L 验证动量是否守恒.(1)实验中还应测量的物理量为B 与D 的距离,符号为L 2. (2)验证动量守恒定律的表达式是m A 11t L =m B 2 2t L ,产生误差的原因:①L 1、L 2、m A 、m B 的数据测量误差.②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程.③滑块并不是标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力. 方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验 (1)测质量:用天平测出两小球的质量m 1、m 2. (2)安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来. (3)实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰. (4)测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度. (5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验. (6)验证:一维碰撞中的动量守恒. 例:用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为B m 的钢球B 放在小支柱N 上,球 心离地面高度为H ;质量为A m 的钢球A 用细线拴好悬挂于O 点,当细线被拉直时O 点到球心的距离为L ,且细线与竖直 线之间夹角α;球A 由静止释放,摆到最低点时恰与球B 发生 正碰,碰撞后,A 球把轻质指示针C 推移到与竖直夹角为β处, B 球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来 记录球B 的落点. (1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A 、B 的动量(设两球A 、B 碰前的动量分别为A p 、B p ;碰后动量分别为'A p 、'B p ),则A p = ; ' A p = ; B p = ; 'B p = 。

碰撞和动量守恒_大物仿真实验

大学物理仿真实验 实验名称碰撞和动量守恒实验日期2012年11月21日 姓名班级学号 一、实验简介 动量守恒定律和能量守恒定律在物理学中占有非常重要的地位。力学中的运动定理和守恒定律最初是冲牛顿定律导出来的,在现代物理学所研究的领域中存在很多牛顿定律不适用的情况,例如高速运动物体或微观领域中粒子的运动规律和相互作用等,但是能量守恒定律仍然有效。因此,能量守恒定律成为了比牛顿定律更为普遍适用的定律。 本实验的目的是利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律。定量研究动量损失和能量损失在工程技术中有重要意义。同时通过实验还可提高误差分析的能力。 二、实验目的 1.利用气垫导轨研究一维碰撞的三种情况,验证动量守恒和能量守恒定律; 2.通过实验提高误差分析的能力。 三、实验原理 如果一个力学系统所受合外力为零或在某方向上的合外力为零,则该力学系统总动量守恒或在某方向上守恒,即 (1) 实验中用两个质量分别为m1、m2的滑块来碰撞(图4.1.2-1),若忽略气流阻力,根据动量守恒有 (2)

对于完全弹性碰撞,要求两个滑行器的碰撞面有用弹性良好的弹簧组成的缓冲器,我们可用钢圈作完全弹性碰撞器;对于完全非弹性碰撞,碰撞面可用尼龙搭扣、橡皮泥或油灰;一般非弹性碰撞用一般金属如合金、铁等,无论哪种碰撞面,必须保证是对心碰撞。 当两滑块在水平的导轨上作对心碰撞时,忽略气流阻力,且不受他任何水平方向外力的影响,因此这两个滑块组成的力学系统在水平方向动量守恒。由于滑块作一维运动,式(2)中矢量v可改成标量,的方向由正负号决定,若与所选取的坐标轴方向相同则取正号,反之,则取负号。 1.完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的标志是碰撞前后动量守恒,动能也守恒,即 (3) (4) 由(3)、(4)两式可解得碰撞后的速度为 (5) (6) 如果v20=0,则有

高中物理-实验验证动量守恒定律检测题

高中物理-实验验证动量守恒定律检测题 1.图1是“验证碰撞中的动量守恒”实验的实验装置.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下,与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞,则 图1 图2 (1)两小球的质量关系必须满足________. A.m1=m2B.m1>m2 C.m1<m2D.没有限制 (2)实验必须满足的条件是________. A.轨道末端的切线必须是水平的 B.斜槽轨道必须是光滑的 C.入射小球m1每次都必须从同一高度由静止释放 D.入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞的瞬间可以不在同一高度上 (3)若采用图1装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是________. A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧秤E.秒表 (4)在实验装置中,若用游标卡尺测得小球的直径如图2,则读数为_______cm. 解析:(1)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,为防止被碰球碰后反弹,入射球的质量必须(远)大于被碰球的质量,因此B正确,A、C、D错误.故选B. (2)要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故A正确;“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故B错误;要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故C正确;要保证碰撞后都做平抛运动,两球要发生正碰,碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心应在同一水平高度,两球心的连线应与轨道末端的切线平行,因此两球半径应该相同,故D错误.故选AC. (3)小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,m1v1=m1v1′+m2v2′,两边同时乘以时间t,则有:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t, m1OP=m1OM+m2(ON-2r),则实验需要测出:小球的质量、小球的水平位置、小球的半径,故需要用到的仪器有:天平,直尺和游标卡尺;故选,ABC. (4)游标卡尺是20分度的卡尺,其精确度为0.05 mm,则图示读数为:13 mm+11×0.05 mm =13.55 mm=1.355 cm. 答案:(1)B (2)AC (3)ABC (4)1.355

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

验证动量守恒定律 、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 由于v 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单 位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。 在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m1?OP=m1?OM+m2?(O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、 个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m1?OP=m1?OM+m2?ON,两个小球的直径也不需测量 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得小l车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示,其中米 尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面,米尺的零点与O 点对齐。 (1)碰撞后B球的水平射程应取为______cm. (2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:

碰撞中动量守恒的实验

碰撞中动量守恒的实验 一、实验题(1-2每题3分, 3-9每题4分, 第10小题5分, 11-17每题6分, 第18小题8分, 共89分) 1.在《碰撞中动量守恒的实验》里,入射小球在斜槽上释放位置的高低,对于实验精确程度的影响,以下说法中正确的是[ ] A.若每次释放位置高低不同,将使水平速度不恒定,造成落点不同,使实验误差过大而失败B.在说法(1)中,尽管小球落点不同,但只要认真地找出小球落点的平均位置,仍可验证动量守恒C.入射球释放位置低一些,两球碰后落地的水平距离越小,测量误差也越小 D.入射球释放位置高一些,两球相碰时,作用力就大,系统动量损失就小,实验精度就高 2.图是验证动量守恒定律的实验示意图. (1)为了使入射小球能做平抛运动,固定斜槽时要使__________. (2)在确定小球的落地位置时,应采用什么方法_____________. (3)在实验中,若满足OP+OM=O'N,则可得到什么结论________. 3.在验证碰撞中动量守恒实验中要用到的器材和测量仪器有_____. A.碰撞实验器B.秒表C.刻度尺D.天平 E.白纸F.复写纸G.圆规H.打点计时器 I.卡尺J.低压电源 4.如图所示,在进行《碰撞中的动量守恒》实验时,如果不 放置m2球,则m1球从某一高度滚下落在点P,如果放置m2球, 则m1球从相同高度滚下,与m2球发生碰撞后,m2球落在点N, 而m1球落在点M,O点为重锤线所指位置.两个小球的半径都 是r.为了确定点P的位置,m1球的单独落下的实验重复了10次, 应该怎样确定点P的位置? 答:___________________. 如果用小球在空中运动时间作时间单位,则小球的水平位移在 数值上就等于它的水平速度的大小,那么此实验所验证的动量 守恒定律表达式可写成:(用实验中所测定的量写出表达式) 5.图是验证小球A、B正碰时动量守恒的实验示意图,实验中,P点是小 球A单独以水平速度平抛落地的着地点,N点和M点是A球正碰B球后,B球 和A球的着地点. ①在该实验中,如果用小球__________作为时间单位,则小球飞出的水平 距离在数值上就等于它的水平速度的大小; ②实验中两球的质量关系应是m A_____________m B(填“>”、“<”或“=”); ③验证A、B两小球在碰撞前后总动量守恒的关系式为_________. 6.在验证碰撞中动量守恒定律时,实验装置的示意图如图所示,一位学 生设计的主要实验步骤如下: A.在桌边固定碰撞实验器(即斜槽轨道).调整轨道末端成水平,并调整支柱高度,使两球碰撞时,两球心在同一高度;调整支柱的方向,两球碰撞后运动方向与一个球运动时的方向在一直线上. B.用天平称出两球质量m A和m B. C.把白纸铺在地面上,在白纸上记下重锤所指位置O,在白纸上铺好复写纸.

相关主题