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高三物理复习能力提升 第6章 实验7 验证动量守恒定律VIP免费

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实验七验证动量守恒定律考纲解读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.基本实验要求1.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.2.实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等.3.实验步骤(1)用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球.(2)按照实验原理图甲安装实验装置.调整、固定斜槽使斜槽底端水平.(3)白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.(4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如实验原理图乙所示.(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中.最后代入m1=m1+m2,看在误差允许的范围内是否成立.(7)整理好实验器材放回原处.(8)实验结论:在实验误差允许范围内,碰撞系统的动量守恒.规律方法总结1.数据处理验证表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′2.注意事项(1)前提条件保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿这条直线运动.(2)利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,防止碰后m1被反弹.考点一对实验步骤及实验误差分析的考查例1某同学利用打点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1甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔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,压缩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.图1(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把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,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的橡皮绳;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;⑥先________,然后________,让滑块带动纸带一起运动;⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g;试着完善实验步骤⑥的内容.(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知,两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为________kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为______kg·m/s(保留三位有效数字).(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是__________________________.解析(2)作用前滑块1的速度v1=m/s=2m/s,其质量与速度的乘积为0.310kg×2m/s=0.620kg·m/s,作用后滑块1和滑块2具有相同的速度v=m/s=1.2m/s,其质量与速度的乘积之和为(0.310kg+0.205kg)×1.2m/s=0.618kg·m/s.答案(1)接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.618(3)纸带与打点计时器的限位孔有摩擦考点二对实验数据处理的考查例2某同学设计了一个用电磁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使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动.他设计的装置如图2甲所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50Hz,长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力.甲乙图2(1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上).A为运动的起点,则应选________段来计算A碰前的速度.应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).(2)已测得小车A的质量m1=0.4kg,小车B的质量为m2=0.2kg,则碰前两小车的总...

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