当前位置:首页 >> 其它课程 >>

高考物理大一轮复习实验十六验证动量守恒定律

实验十六

验证动量守恒定律

1.如图所示,在实验室用两端带有竖直挡板 C 和 D 的气垫导轨 和有固定挡板的质量都是 M 的滑块 A 和 B 做“探究碰撞中的守恒 量”的实验,实验步骤如下: Ⅰ.把两滑块 A 和 B 紧贴在一起,在 A 上放质量为 m 的砝码,置 于导轨上,用电动卡销卡住 A 和 B,在 A 和 B 的固定挡板间放入一 轻弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态; Ⅱ.按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当 A 和 B 与固定挡板 C 和 D 碰撞时,电子计时器自动停表,记下 A 至 C 的运动时间 t1,B 至 D 的 运动时间 t2; Ⅲ.重复几次,取 t1 和 t2 的平均值. (1)在调整气垫导轨时应注意_______________________________; (2)应测量的数据还有______________________________________; (3)只有关系式________成立,即可得出碰撞中守恒的量是动量的矢量和. 解析: (1)使气垫导轨水平 (2)滑块 A 的左端到挡板 C 的距离 s1 和滑块 B 的右 端到挡板 D 的距离 s2 (3)由动量守恒定律列方程式(M+m)s1/t1=Ms2/t2 答案:见解析 2.如图所示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 的气垫导轨以及滑块 A 和 B 来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长 度忽略不计),采用实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块 A、B 的 质量 mA、mB. 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,用电动卡锁锁定,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.按下电钮放开卡锁, 同时使分别记录滑块 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 挡板时停止计时,记下 A、B 分别到达 C、D 的运动时间 t1 和 t2.

1

(1)实验中还应测量的物理量是_________________________________. (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,产生误差的原因是
_______________________________________________________. 解析:(1)实验要验证 A、B 被弹簧 弹离后动量大小是否相同,必须计算出两滑块的速 度,因此实验过程中还必须测出 B 的右端至 D 板的距离 L2.

因数 μ ,查出当地的重力加速度 g. B.用细线将滑块 A、B 连接,使 A、B 间的弹簧压缩,滑块 B 紧靠在桌边. C.剪断细线,测出滑块 B 做平抛运动落地时到重垂线的水平位移 x1 和滑块 A 沿桌面滑 行距离 x2. (1)为验证动量守恒,写出还须测量的物理量及表示它的字母:_________. (2)动量守恒的表达式为__________________________.

2

4.如图所示是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球 1 用细线悬挂于 O 点,O 点下方 桌子的边沿有一竖直立柱.实验时,调节悬点,使弹性球 1 静止时恰与立柱上的球 2 接触且 两球等高.将球 1 拉到 A 点,并使之静止,同时把球 2 放在立柱上.释放球 1,

当它摆到悬点正下方时与球 2 发生对心碰撞. 碰后球 1 向左最远可摆到 B 点, 球 2 落到 水平地面上的 C 点.测出有关数据即可验证 1、2 两球碰撞时动量守恒.现已测出 A 点离水 平桌面的距离为 a.B 点离水平桌面的高度为 b,C 点与桌子边沿间的水平距离为 c.此外, (1)还 需要测量的量是________、____ ____和________. (2)根据测量的数据,该实验中 动量守恒的表达式为 ________.(忽略小球的大小) 解 析:(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化,根据弹性球 1 碰撞前后 的高度 a 和 b, 由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度, 故只要再测量弹性球 1 的质量 m1, 就能求出弹性球 1 的动量 变化;

3

根据平抛运 动的规律,只要测出立柱高 h 和桌面高 H 就可以求出弹性球 2 碰撞前后的 速度变化, 故只要测量弹性球 2 的质量和立柱高 h、桌面高 H 就能求出弹性球 2 的动量变化. (2)根据(1)的解析可以写出动量守恒的方程为 2m1 a-h=2m1 b-h+m2

c . H+h

答案:(1)弹性球 1、2 的质量 m1、m2 立柱高 h 桌面高 H (2)2m1 a-h=2m1 b-h+m2

c H+h

5.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 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和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(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, 选出理想的纸带如图(b)所示; ⑧测得滑块 1 的质量 310 g,滑块 2(包括橡皮泥)的质量为 205 g. 完善实验步骤⑥的内 容. (2)已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量 为________kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为________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
4

______________________.

(2)0.620 0.618 (3)纸带与打点计时器限位孔有摩擦

5


相关文章:
2019年高考物理大一轮复习实验07验证动量守恒定律...
2019年高考物理大一轮复习实验07验证动量守恒定律学案新人教版_3158 - 实验 07 验证动量守恒定律 (对应学生用书 P117) 一、实验目的 验证动量守恒定律. 二、实验...
(浙江专版)19版高考物理大一轮复习第十二章动量守...
(浙江专版)19版高考物理大一轮复习第十二章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核实验19探究碰撞中_高考_高中教育_教育专区。。。 内部文件,版权追溯 内部文件,...
2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第六章 第1讲...
2020版高考物理教科版大一轮复习讲义:第六章 第1讲 动量定理及应用 - 五年高考(全国卷)命题分析 五年常考热点 动量动量定理及应用 2018 2017 2016 2 卷 15...
南方新高考18版高考物理大一轮复习专题十一动量、...
南方新高考18版高考物理大一轮复习专题十一动量、波粒二象性和近代物理初步第1讲动量定理动量守恒定律及 - 。。 内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 内部文件,...
2018高考物理大一轮复习第六章碰撞与动量守恒第2课...
2018高考物理大一轮复习第六章碰撞与动量守恒第2课时动量守恒定律检测 - that deal in data, the oil of the dig ital age. The most va...
更多相关标签: