试验验证动量守恒定律VIP免费

优选素材实验七验证动量守恒定律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′，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否相等.2.实验器材斜槽、小球(两个)、天平、直尺、复写纸、白纸、圆规、重垂线.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)按照如图1甲所示安装实验装置.调整、固定斜槽使斜槽底端水平.图1(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全部的落点都圈在里面.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·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差同意的范围内是否成立.(7)整理好实验器材，放回原处.(8)实验结论：在实验误差同意范围内，碰撞系统的动量守恒.1.数据处理验证表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON2.考前须知(1)斜槽末端的切线必须水平；(2)入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；(3)选质量较大的小球作为入射小球；(4)实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.命题点一教材原型实验例1如图2所示，用“碰撞实验器〞可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平局部碰撞前后的动量关系.图2.优选素材(1)实验中直接测定小球碰撞前后的速度是不简单的，但可以通过仅测量(填选项前的符号)间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时，先让入射球m1屡次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平局部，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并屡次重复.接下来要完成的必要步骤是.(填选项前的符号)A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON(3)经测定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示.碰撞前后m1的动量分别为p1与p1′，则p1∶p1′＝∶11；假设碰撞结束时m2的动量为p2′，p1则p1′∶p2′＝11∶.实验结果说明，碰撞前后总动量的比值＝.p1′＋p2′图3(4)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用(3)中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为cm.答案(1)C(2)ADE(3)142.91.01(4)76.80x1解析(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，即v＝.而由H＝gt2知，每次竖直高t2OPOMON度相等，所以平抛时间相等，即m1＝m1＋m2，则可得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.故ttt只需测射程，因而选C.(2)由表达式知：在OP已知时，需测量m1、m2、OM和ON，故必要步骤有A、D、E.OPOM(3)p1＝m1·，p1′＝m1·tt联立可得p1∶p1′＝OP∶OM＝44.80∶35.20＝14∶11，ONp2′＝m2·t.优选素材OMON则p1′∶p2′＝(m1·)∶(m2·)＝11∶2.9tt故p1m1·OP＝≈1.01p1′＋p2′m1·OM＋m2·ON(4)其他条件不变，使ON最大，则m1、m2发生弹性碰撞，则其动量和能量均守恒，可得v2＝m1＋m22m1v0ONOP而v2＝，v0＝tt2×45.02m1故ON＝·OP＝×44.80cmm1＋m245.0＋7.5≈76.80cm.变式1在“验证动量守恒定律〞的实验中，已有的实验器材有：斜槽轨道、大小相等质量不同的小钢球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、圆规.实验装置及实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图4所示.图4试依据实验要求完成以下填空：(1)实验前，轨道的调节应注意.(2)实验中重复屡次让a球从斜槽上释放，应特别注意.(3)实验中还缺少的测量器材有.(4)实验中需要测量的物理量是.(5)假设该碰撞过程中动量守恒，则肯定有关系式成立.答案(1)槽的末端的切线是水平的...