高考物理 主题1 动量与动量守恒定律 微型专题 实验：验证动量守恒定律学案（必修1）-人教版高三必修1物理学案

微型专题 实验：验证动量守恒定律1.(2018·广东省实验中学、广雅中学、佛山一中高二下期末)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，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与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与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弹射装置；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，然后两滑块粘合到一起；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，两滑块相互作用前系统的总动量为_______kg·m/s；两滑块相互作用后系统的总动量为_______kg·m/s.(保留三位有效数字)(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是___________________________________.答案 (1)接通打点计时器的电源 放开滑块 1 (2)0.620 0.618 (3)纸带与打点计时器的限位孔间有摩擦及滑块与空气间有摩擦解析 (2)相互作用前滑块 1 的速度为 v1＝m/s＝2m/s，系统的动量为 0.310kg×2m/s＝0.620kg·m/s，相互作用后滑块 1 和滑块 2 具有相同的速度 v＝m/s＝1.2m/s，系统的动量为(0.310kg＋0.205kg)×1.2m/s＝0.618kg·m/s.2.(2018·济南市高二下期末)在学习了“研究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来“验证动量守恒定律”.下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况.实验仪器如图 2 甲所示.图 2实验过程：(1)调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作.(2)在滑块 1 上装上挡光片，用游标卡尺测得其挡光宽度 L 如图乙所示，则 L＝______mm.(3)在滑块 2 的碰撞...