7.验证碰撞中的动量守恒定律ppt
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《实验：验证动量守恒定律》参考课件 02
d2 2
(
m2 Δt22
m1 Δt12
m1 Δt
m2
2
)
。
例题
(4)碰撞前、后A 和B 两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等，产
生误差的原因有。(至少答出两点)
① L1、L2、t1、t2、mA、mB 的数据测量误差
②滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力 ③气垫导轨不完全水平
例题
测出相邻计数点间的距离Δx，相邻计数点间的时间Δt，
五、利用频闪照片测速验证动量守恒
分析频闪照片中A、B滑块碰撞前后的位置情况，设频闪时间间隔为Δ t
例题
某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等器材进行“验证动量守恒定律”的实
验。已知遮光片的宽度为L,两滑块质量分别为mA和mB,开始时滑块A和B相向运动,经过光电 门的时间各自为ΔtA和Δ tB，碰撞后，滑块A、B碰撞后通过粘胶粘合在一起再次经过光电 门时挡光时间为Δt
弹性碰撞
运动滑块撞击静止滑块，撞后两者粘在一起。 mAv=(mA+mB)v共
非弹性碰撞
两个静止滑块被弹簧片弹开，一个向左，一个 向右 0=mAv-mBv
弹性碰撞
一、研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
二、用平抛演示仪装置验证动量守恒定律
1、实验装置
斜槽（末端水平）
两个小球
天平、刻度尺、重垂线
复写纸 白纸
例2.某同学设计以下装置，通过半径相同的 A、B 两球碰撞来探究碰撞过程中的不变量。
(1)碰撞后 B 球的水平射程是 65.0 cm。
(2)(多选)在以下四个选项中，本次实验必须进行的测量是( ABC)
A. 水平槽上未放 B 球时，A 球落点位置到 O 点的距离 B. A 球与 B 球碰撞后，A、B 两球落点位置到 O 点的距离 C. A、B 两球的质量 D. G 点相对于水平槽面的高度
动量守恒与碰撞
动量守恒与碰撞动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它与碰撞过程密切相关。
本文将探讨动量守恒与碰撞之间的关系，并探讨在碰撞中如何应用动量守恒定律。
1. 动量的定义动量是物体的运动量，定义为物体的质量乘以其速度。
即动量（p）等于质量（m）乘以速度（v）。
公式表示为p = mv。
2. 碰撞类型碰撞是指物体发生相互作用的过程。
根据碰撞中物体的相对运动情况，碰撞可以分为两种类型：完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞。
2.1 完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中，碰撞物体的总动能保持不变。
在这种碰撞中，物体之间相互碰撞之后，能量不会损失，只会转化为势能。
碰撞后物体的速度会发生改变，但总动量在碰撞前后保持不变。
2.2 非完全弹性碰撞在非完全弹性碰撞中，碰撞物体的总动能发生变化。
物体在碰撞过程中会发生形变，能量损失也会发生。
因此，在非完全弹性碰撞中，碰撞后物体的速度以及动量都会发生改变。
3. 动量守恒定律动量守恒定律是指在一个封闭系统内，系统的总动量在碰撞前后保持不变。
无论是完全弹性碰撞还是非完全弹性碰撞，总动量始终保持不变。
根据动量守恒定律，可以用以下公式来描述碰撞过程：m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'其中m₁和m₂分别为两个物体的质量，v₁和v₂为碰撞前物体的速度，v₁'和v₂'为碰撞后物体的速度。
4. 动量守恒定律的应用动量守恒定律在碰撞问题中具有广泛的应用。
通过运用动量守恒定律，可以解决各种碰撞问题，包括弹性碰撞和非完全弹性碰撞。
4.1 弹性碰撞的应用在弹性碰撞中，通过应用动量守恒定律，可以求解碰撞后物体的速度。
根据动量守恒定律的公式，通过已知的物体质量和碰撞前的速度，可以计算出碰撞后物体的速度。
4.2 非完全弹性碰撞的应用在非完全弹性碰撞中，动量守恒定律同样适用。
但由于能量损失的存在，需要额外考虑碰撞中的能量转化和损失。
在求解碰撞后物体速度的问题中，还需要使用能量守恒定律来解决。
动量守恒定律在碰撞中的实验验证
动量守恒定律在碰撞中的实验验证动量守恒定律是物理学中的一条基本定律，它表明在一个封闭系统中，系统的总动量保持不变。
这意味着如果没有外力作用于系统，系统中物体的总动量在碰撞前后保持相等。
为了验证动量守恒定律在碰撞中的实际应用，我们进行了一系列实验。
实验用到的设备包括两个小球和一个平衡台，其中每个小球都可以沿着平衡台的轨道移动。
我们将分别称这两个小球为小球A和小球B。
首先，我们将小球A放在平衡台的一端，小球B放在另一端。
接下来，我们以一定的速度将小球A推向小球B。
当两个小球碰撞时，我们记录下它们各自的质量和速度，并计算出它们的动量。
然后，我们重复这个实验多次，以获取更多的数据。
通过分析实验数据，我们发现在碰撞前后，小球A和小球B的总动量之和保持不变。
即使在碰撞过程中，小球A和小球B的相对速度发生了变化，它们之间传递的动量是相互抵消的，保持总动量不变。
在实验中，我们还发现了一些有趣的现象。
例如，当两个小球质量相等且初始速度相等时，它们在碰撞后的速度也将相等。
这是因为动量守恒定律要求碰撞前后的总动量保持不变，而两球的质量和速度相等意味着它们的动量相等。
此外，通过改变小球的质量和速度，我们还观察到当碰撞发生时，较大质量的小球的速度减小，而较小质量的小球的速度增加。
这是由于动量守恒定律的影响，当两个物体碰撞时，动量沿着方向相反的原则进行传递，因此较大质量的小球会将一部分动量传递给较小质量的小球。
通过这些实验验证，我们可以得出结论：动量守恒定律在碰撞中得到了实验的验证。
这一定律在物理学中具有广泛的应用，不仅可以用于解释碰撞过程中的现象，还可以用于设计和分析各种力学系统。
总结起来，动量守恒定律是一个重要的物理学定律，它在碰撞中得到了实验的验证。
通过实验观察和分析数据，我们发现碰撞前后物体的总动量保持不变。
这一定律的应用不仅可以帮助我们理解碰撞现象，还可以用于解决力学问题和设计力学系统。
第六章 实验七验证动量守恒定律
14
实验基础梳理
实验热点突破
高考模拟演练
@《创新设计》
解析 (1)小球离开轨道后应做平抛运动，所以在安装实验器材时斜槽的末端必须保 持水平，才能使小球做平抛运动。 (2)为防止在碰撞过程中入射小球被反弹，入射小球a的质量ma应该大于被碰小球b的 质量mb。为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径应相等。 (3)由题图甲所示装置可知，小球a和小球b相碰后，根据动量守恒和能量守恒可知小 球b的速度大于小球a的速度。由此可判断碰后小球a、b的落点位置分别为A、C点。 (4)小球下落高度一样，所以在空中的运动时间 t 相等，若碰撞过程满足动量守恒， 则应有 mav0＝mava＋mbvb，两边同乘以时间 t 可得 mav0t＝mavat＋mbvbt，即有 maO——B— ＝maO——A—＋mbO——C—，故选项 B 正确。 答案 (1)保持水平 (2)> ＝ (3)A C (4)B
11
实验基础梳理
实验热点突破
高考模拟演练
@《创新设计》
注意事项 (1)碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 (2)若利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平。 (3)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆 线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直平面内。 (4)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一个小木片以平衡摩擦力。 (5)若利用斜槽进行实验，入射球质量m1要大于被碰球质量m2，即m1>m2，防止碰 后m1被反弹，且两球半径r1＝r2＝r。
15
实验基础梳理
实验热点突破
高考模拟演练
@《创新设计》
【变式训练1】 某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验，在 小车A的前端粘有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B 相碰并黏在一起继续做匀速运动，如图7所示。在小车A的后面连着纸带，电磁打点 计时器的频率为50 Hz。
动量守恒定律 (共30张PPT)
系统之外与系统发生相互作用的 其他物体统称为外界。
碰撞 系统Leabharlann 重力势能属于地面附近 的物体与地球组成的系统。
弹簧具有的弹性势能 属于构成它的许多小小 的物质单元(这些物质单 元之间有弹力的作用)组 成的系统。
研究炸弹的爆炸时，它的 所有碎片及产生的燃气也要作 为一个系统来。
2、内力：属于同一个系统内，它们之间的力。 系统以外的物体施加的力，叫做外力。
解得：v共=88.2m/s正值，方向不变。
解： ①以子弹木块系统为研究对象，取右为正方向。
②碰撞前子弹的动量P子=mv，木块的动量P2=0
碰撞后不粘一起,P'子=mv'，P'木=Mv'木
③列表带入公式：系统初动量=系统末动量
碰撞前
碰撞后
物块1 物块2 = 物块1 物块2
mv 0
mv' Mv'木
所以：mv=mv'+Mv'木
解：动量问题只与初末状态有关。
①以第一节车厢和把剩余车厢看为整体的系统为研究
对象，取右为正方向。
②碰撞前的动量P=mv，剩余车厢的动量P余=0
碰撞后粘一起,P共=（m+15m）v共
③列表带入公式：系统初动量=系统末动量
碰撞前
碰撞后
物块1 物块2 = 物块1 物块2
mv 0
（m+15m） v共
所以：mv=（m+15m）v共
解得：v'B=7.4m/s
带数据得：5×9+4×6=5v'1+4×10 正值，方向不变。
3、质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g、静止在光滑水平桌面上的木 块，并留在木块中。子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大?如果子弹把木块 打穿，子弹穿过后的速度为100ms，这时木块的速度又是多大?
碰撞 系统Leabharlann 重力势能属于地面附近 的物体与地球组成的系统。
弹簧具有的弹性势能 属于构成它的许多小小 的物质单元(这些物质单 元之间有弹力的作用)组 成的系统。
研究炸弹的爆炸时，它的 所有碎片及产生的燃气也要作 为一个系统来。
2、内力：属于同一个系统内，它们之间的力。 系统以外的物体施加的力，叫做外力。
解得：v共=88.2m/s正值，方向不变。
解： ①以子弹木块系统为研究对象，取右为正方向。
②碰撞前子弹的动量P子=mv，木块的动量P2=0
碰撞后不粘一起,P'子=mv'，P'木=Mv'木
③列表带入公式：系统初动量=系统末动量
碰撞前
碰撞后
物块1 物块2 = 物块1 物块2
mv 0
mv' Mv'木
所以：mv=mv'+Mv'木
解：动量问题只与初末状态有关。
①以第一节车厢和把剩余车厢看为整体的系统为研究
对象，取右为正方向。
②碰撞前的动量P=mv，剩余车厢的动量P余=0
碰撞后粘一起,P共=（m+15m）v共
③列表带入公式：系统初动量=系统末动量
碰撞前
碰撞后
物块1 物块2 = 物块1 物块2
mv 0
（m+15m） v共
所以：mv=（m+15m）v共
解得：v'B=7.4m/s
带数据得：5×9+4×6=5v'1+4×10 正值，方向不变。
3、质量是10g的子弹，以300m/s的速度射入质量是24g、静止在光滑水平桌面上的木 块，并留在木块中。子弹留在木块中以后，木块运动的速度是多大?如果子弹把木块 打穿，子弹穿过后的速度为100ms，这时木块的速度又是多大?
弹性碰撞实验：动量守恒定律的验证
总结与展望
通过对动量守恒定律在日常生活和工程中的应用 以及非弹性碰撞的实验拓展，我们可以更深入地 理解动量守恒定律的重要性和应用价值。未来可 以进一步研究动量损失分析的相关因素，以完善 动量守恒定律的验证实验。
● 05
第五章 弹性碰撞实验的意义
弹性碰撞实验的 意义
弹性碰撞实验在物理 学中具有重要意义， 通过实验可以验证动 量守恒定律。弹性碰 撞实验帮助科学家们 更深入地理解物体之 间的相互作用，并且 为进一步研究提供了 基础。
01 动能损失
探讨碰撞过程中可能发生的能量损失情况
02 动能转移
分析碰撞后不同物体之间动能的转移情况
03 动能转化
讨论动能如何在碰撞中发生转化
实验结果讨论
动量守恒定律验证
通过实验数据分析，我们 验证了动量守恒定律的成 立 实验结果与理论预期相符 合
误差分析
讨论实验可能存在的误差 来源 探讨实验结果的可靠性
弹性碰撞实验：动量守恒定 律的验证
汇报人：XX
2024年X月
第1章 弹性碰撞实验简介 第2章 实验步骤 第3章 实验数据分析 第4章 实验应用与拓展 第5章 弹性碰撞实验的意义 第6章 实验展望 第7章 结论 第8章 参考文献
目录
● 01
第一章 弹性碰撞实验简介
弹性碰撞实验的 定义
弹性碰撞是指碰撞后 物体没有形变，动量 守恒，动能守恒。碰 撞前后物体速度可以 改变，但总动能不变。
计算动量和速度 的关系
准备实验物 品
准备小球和测量 尺
实验数据记录
在实验中，记录小球 碰撞前后的速度和位 移变化，通过测量尺 和计算公式，得出实 验数据。这些数据将 用于验证动量守恒和 动能守恒定律。
实验七 验证动量守恒定律
实验七验证动量守恒定律一、实验原理与操作原理装置图操作要领碰撞前：p＝m1v 1＋m2v2碰撞后：p′＝m1v1′＋m2v2′(1)测质量：用天平测出两球的质量(2)安装：斜槽末端切线必须沿水平方向(3)起点：入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放(4)铺纸：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。
(5)测距离：用小球平抛的水平位移替代速度，用刻度尺量出O到所找圆心的距离。
图1二、数据处理1.碰撞找点：把被碰小球放在斜槽末端，每次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。
标出碰撞前、后入射小球落点的平均位置P、M和被碰小球落点的平均位置N。
如图1所示。
2.验证：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，看在误差允许的范围内是否成立。
注意事项(1)碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。
(2)选质量较大的小球作为入射小球，即m入＞m被碰。
(3)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。
误差分析(1)主要来源于质量m1、m2的测量。
(2)小球落点的确定。
(3)小球水平位移的测量。
教材原型实验命题角度实验原理及操作步骤【例1】如图2，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部分碰撞前后的动量关系。
图2(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，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，先将入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，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静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相撞，并多次重复。
高考物理总复习(教科)课件：第六章 碰撞与动量守恒 实验七 验证动量守恒定律
模拟创新实验冲关
1.某同学把两个质量不同的小球用细线连接,中间夹一个被压缩了的轻弹簧,
如图所示,将此系统置于光滑水平桌面上,烧断细线,观察两小球的运动情况,
进行必要的测量,验证两小球相互作用的过程中动量守恒.
(1)该同学还需具备的器材是
;
(2)需要直接测量的数据是
;
解析:(1)(2)这个实验的思路是通过测平抛运动的位移来代替它们作用后的 速度.所以需要有刻度尺和天平分别测平抛运动的水平位移和两小球的质量. 答案:(1)刻度尺、白纸、复写纸、图钉、细线、铅锤、木板、天平
解析:(2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,对于每次滚下的小球的影响都 是相同的,因此对小球的末速度无影响,故对实验结果不会产生误差. (3)实验中必须满足的条件是:碰撞小球的质量大于被碰小球的质量,小球每次都必须 从同一高度滚下,不需要测量小球做平抛运动的时间或高度,故选项D正确. 答案:(2)不会 (3)D
(4)在“验证动量守恒定律”的实验中.某同学用如图(乙)所示的装置进行了如
下的操作:
①先调整斜槽轨道,使末端的切线水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写
纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止
释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O.
②将木板向右平移适当的距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞在木板上
其表达式为
.
解析:(4)在处理实验数据时首先明确木板上各点的归属,A 点是 a 球碰后的落点、B
点是 a 球碰撞时的落点、C 点是 b 球被碰以后的落点.对平抛运动研究可知 v= x , 2y g
所以碰撞前后各个球的速度为 v1= x ,v2= x ,v3= x ,则有 max = max
动量守恒定律课件
考法3 某一方向上的动量守恒问题
[例3] (多选)如图所示，弹簧的一
端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧
形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也
为m的小球从槽高h处由静止开始自由下滑
()
A．在下滑过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功
B．在下滑过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒
[答案] BC
(1)动量守恒定律的研究对象都是相互作用的物体组成的 系统。系统的动量是否守恒，与选择哪几个物体作为系统和 分析哪一段运动过程有直接关系。
(2)分析系统内物体受力时，要弄清哪些是系统的内力， 哪些是系统外的物体对系统的作用力。
重难点(二) 碰撞、爆炸与反冲
1．碰撞现象满足的规律 (1)动量守恒。 (2)动能不增加。 (3)速度要合理。 ①若两物体同向运动，则碰前应有 v 后＞v 前；碰后原来 在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有 v 前′≥v 后′。 ②若两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都 不改变。
[答案] C
动量守恒和机械能守恒的条件不同，动量守恒时机械能不 一定守恒，机械能守恒时动量不一定守恒，二者不可混淆。
考法2 系统的动量守恒问题 [例 2] 如图所示，质量为 m＝245
g 的物块(可视为质点)放在质量为 M＝ 0.5 kg 的木板左端，足够长的木板静止在光滑水平面上，物块 与木板间的动摩擦因数为μ＝0.4。质量为 m0＝5 g 的子弹以速 度 v0＝300 m/s 沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短)，g 取 10 m/s2。子弹射入后，求：
题型2 爆炸问题 [例 2] 一弹丸在飞行到距离地面 5 m 高时仅有水平速度 v
＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙
高中物理实验演示验证动量守恒定律PPT课件
03
注意事项
ZHUYISHIXIANG
03
注意事项
ZHUYISHIXIAN G
0
小球抛出时的切线水
1
平；
0
每次A小球都要从同一
2
高度由静止开始下滑
0 3
； 小球要保证对心碰撞;
0 4
入射小球的质量mA与
被撞小球质量mB关系
为 mA>mB；
0 5
圆规画圆时要用尽可
能小的圆把所有小球
落点都圈在里面。
04
结果与分析
JIEGUOYUFENXI
数据记录
mA= kg mB= kg 2r= mm OO'=2r= cm OP= cm OM= cm ON= cm
误差分析
系统误差：主要来源于装 置本身是否符合要求，即：
碰撞是否为一维碰撞。 实验是否满足动量守恒
的条件：如抛出点轨道 是否水平，两球是否等 大。
实验步骤
SHIYANBUZHO U
安装好实验装置， 注意使试验器的 斜槽末端点的切 线水平。
AB
准确记下重锤 线所指的位置 O。
OO M P '
把被碰球放在斜槽前的支柱上， 调节实验装置使两球处于同一 高度，且两球的球心和槽轴线 在同一直线上。
垫木板和白纸时，要使木板 水平。
N
02
实验步骤
SHIYANBUZHO U
小球做平抛运动，相同落地时间抛出的水 平距离与速度成正比。
AB
即只需验证 mAOP=mAOM+mBO'N。
OO M P N '
02
实验步骤
S H I YA N B U Z H O U
实验验证动量守恒定律
a
b
H
O A ppt课件 B C
24
(2)小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系？为什么？ ma> mb，保证碰后两球都向前方运动；
ppt课件
23
⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些选项 _B___E_________.
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H B.小球a、b的质量ma、mb C.小球a、b的半径r D.小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC F. a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
3
mA mB
O O'
’
N
P
碰撞时的动态过程
ppt课件
M
4
mA mB
O O'
’
N
P
碰撞时的轨迹示意图
ppt课件
M
5
【实验目的】
利用平抛运动验证动量守恒
【实验器材】
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
ppt课件
6
装置 mA
说明：
mA 为入射小球 ， mB 为被碰小球 且。mA>mB
O’N=ON-2r(r代表小球的半径)
验证式 mAOP=mAOM+mB(ON-2r）
验 证 的 表 达ppt课式件 ： m A O P = m A O M + m B O ’8 N
实验测量
测量的物理量： a．用天平测两球质量mA、mB b．用游标卡尺测两球的直径D， 并计算半径r。 c．水平射程：OP、OM、ON
ppt课件
9
实验步骤
动量守恒定律的典型模型及其应用+课件
动能损失为
E＝12m1v12012m2v22012 m1m2v2
m1m1
2m1 m2
v10v20 2
解决碰撞问题须同时遵守的三个原则:
一. 系统动量守恒原则
二. 能量不增加的原则
三. 物理情景可行性原则
例如: 追赶碰撞:
碰撞前： V追赶 V被追
碰撞后:
在前面运动的物体的速度一定不 小于在后面运动的物体的速度
2 特例: 质量相等的两物体发生弹性正碰
v1
m1 m2 v10 2m2v20 m1 m2
v2
m2 m1 v20 2m1v10 m1 m2
碰后实现动量和动能的全部转移 （即交换了速度) 第219页2题
完全非弹性碰撞
碰撞后系统以相同的速度运动 v1=v2=v 动量守恒:
m 1 v 1 0 m 2 v 2 0 m 1 m 2 v
ABD
• 图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静 止在水平直导轨上，弹簧处在原长状态。另一质量与B 相同滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当 A滑过距离l1时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A.B紧
贴在一起运动，但互不粘连。已知最后A恰好返回出发
点P并停止，滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为
高三物理重点专题
动量守恒定律的典型模型 及其应用
动量守恒定律的典型应用 几个模型:
（一）碰撞中动量守恒 （二）反冲运动、爆炸模型
（三）子弹打木块类的问题:
（四）人船模型: 平均动量守恒
• （1）在弹性形变增大的过程中，系统中两物 体的总动能减小，弹性势能增大，在系统形变 量最大时，两物体速度相等. 在形变减小（恢 复）的过程中，系统的弹性势能减小，总动能 增大.
1.3动量守恒定律在碰撞中的应用几种常见模型分析优秀课件
16
（1）光滑水平面上的A物体以速度V0去撞 击静止的B物体，A、B物体相距最近时，两 物体速度必相等(此时弹簧最短，其压缩量最 大)。
17
课堂练习
质量均为2kg的物体A、B，在B物体上 固定一轻弹簧,则A以速度6m/s碰上弹簧并 和速度为3m/s的B相碰,则碰撞中AB相距最 近时AB的速度为多少?弹簧获得的最大弹 性势能为多少？
18
（2）物体A以速度V0滑到静止在光滑 水平面上的小车B上，当A在B上滑行的 距离最远时，A、B相对静止， A、B两 物体的速度必相等。
A V0 B
19
课堂练习
质量为M的木板静止在光滑的水平面上， 一质量为m的木块（可视为质点）以初速度 V0向右滑上木板，木板与木块间的动摩擦 因数为μ ，求：木板的最大速度？
v0
分析：第一问即是在它们有共同速度时的，发生的相对位移d 必须得小于小车的长度 第二问：由动量守恒定律即可求得
7
模型3：人船模型
例：静止在水面上的小船长为L，质量为M，在 船的最右端站有一质量为m的人，不计水的阻力， 当人从最右端走到最左端的过程中，小船移动的 距离是多大？
S2
S1
8
m M
S2
3.共性特征：一物体在另一物体上，在恒定的阻 力作用下相对运动，系统动量守恒，机械能不守
恒，ΔEK=Q = f 滑d相对
6
类似题型
如图所示，把质量m=20kg的物体以水平速度v0=5m/s抛上 静止在水平地面的平板小车的左端。小车质量M=80kg，已知 物体与平板间的动摩擦因数μ=0.8，小车与地面间的摩擦可忽略 不计，g取10m/s2，求：（1）要物块不从小车上掉下，小车至 少多长？（2）物体相对小车静止时，物体和小车相对地面的加 速度各是多大？
（1）光滑水平面上的A物体以速度V0去撞 击静止的B物体，A、B物体相距最近时，两 物体速度必相等(此时弹簧最短，其压缩量最 大)。
17
课堂练习
质量均为2kg的物体A、B，在B物体上 固定一轻弹簧,则A以速度6m/s碰上弹簧并 和速度为3m/s的B相碰,则碰撞中AB相距最 近时AB的速度为多少?弹簧获得的最大弹 性势能为多少？
18
（2）物体A以速度V0滑到静止在光滑 水平面上的小车B上，当A在B上滑行的 距离最远时，A、B相对静止， A、B两 物体的速度必相等。
A V0 B
19
课堂练习
质量为M的木板静止在光滑的水平面上， 一质量为m的木块（可视为质点）以初速度 V0向右滑上木板，木板与木块间的动摩擦 因数为μ ，求：木板的最大速度？
v0
分析：第一问即是在它们有共同速度时的，发生的相对位移d 必须得小于小车的长度 第二问：由动量守恒定律即可求得
7
模型3：人船模型
例：静止在水面上的小船长为L，质量为M，在 船的最右端站有一质量为m的人，不计水的阻力， 当人从最右端走到最左端的过程中，小船移动的 距离是多大？
S2
S1
8
m M
S2
3.共性特征：一物体在另一物体上，在恒定的阻 力作用下相对运动，系统动量守恒，机械能不守
恒，ΔEK=Q = f 滑d相对
6
类似题型
如图所示，把质量m=20kg的物体以水平速度v0=5m/s抛上 静止在水平地面的平板小车的左端。小车质量M=80kg，已知 物体与平板间的动摩擦因数μ=0.8，小车与地面间的摩擦可忽略 不计，g取10m/s2，求：（1）要物块不从小车上掉下，小车至 少多长？（2）物体相对小车静止时，物体和小车相对地面的加 速度各是多大？
第六章实验八验证动量守恒定律-2025年高考物理一轮复习PPT课件
．
高考一轮总复习•物理
第14页
原型实验 创新改进
高考一轮总复习•物理
第15页
考点 教材原型实验 典例 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图 1 所示．A、 B 为两个直径相同的小球．实验时，不放 B，让 A 从固定的斜槽上 E 点自由滚下，在水平 面上得到一个落点位置；将 B 放置在斜槽末端，让 A 再次从斜槽上 E 点自由滚下，与 B 发 生正碰，在水平面上又得到两个落点位置．三个落点位置标记为 M、N、P.
(5)球 1 在最低点与静止的球 2 水平正碰后，球 1 向右反弹摆动，球 2 向左摆动．若为 弹性碰撞，则可判断球 1 的质量___小__于___(填“大于”“等于”或“小于”)球 2 的质量．若 为非弹性碰撞，则___能____(填“能”或“不能”)比较两球质量大小？理由是____________.
图a
量，得到一元和一角硬币的质量分别为 m1 和 m2(m1>m2)．将硬币甲放置 在斜面某一位置，标记此位置为 B.由静止释放甲，当甲停在水平面上某处时，测量甲从 O
点到停止处的滑行距离 OP.将硬币乙放置在 O 处，左侧与 O 点重合，将甲放置于 B 点由静
高考一轮总复习•物理
第30页
(4)与用一根细线悬挂小球相比，本实验采用双线摆的优点是__双__摆__线__能__保__证__小__球____ ________运__动__更__稳__定__，__使__得__小__球__的__运__动__轨__迹__在__同__一__竖__直__平__面__内______________.
(2)将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近．坐 标纸每一小格是边长为 d 的正方形．将小球 1 拉至某一位置 A，由静止释放，垂直坐标纸方 向用手机高速连拍．
弹性碰撞实验：研究碰撞中动能守恒和动量守恒的实验现象
实验结果不仅适用于完全弹性碰 撞，还可推广至非完全弹性碰撞 和完全非弹性碰撞，为更深入地 理解碰撞现象提供了实验依据。
在现实生活中的应用举例
交通安全
在车辆碰撞事故中，通过了解动能和动量的变化，可以评估事故的严重程度和人员伤亡风险，为交通安全设计提供依 据。
体育运动
在诸如台球、乒乓球等运动中，利用弹性碰撞原理可以预测球的运动轨迹和反弹角度，有助于提高运动员的竞技水平 。
04
测量设备
用于测量碰撞球的质 量和速度，如天平、 光电门和计时器等。
实验步骤详解
2. 测量初始数据
使用测量设备测量碰撞球的初始 质量m1和m2，以及初始速度v1 和v2。
3. 进行碰撞实验
启动发射器，使碰撞球以一定速 度在轨道上运动，并观察碰撞过 程。
4. 记录数据
在碰撞后，再次使用测量设备测 量碰撞球的质量和速度，并记录 实验数据。
误差分析
分析实验误差来源，如测量误差、空气阻力等，并讨论其对实验结果的影响。为了提高实 验的准确性和可靠性，可以采取减小误差的措施，如改进测量设备、优化实验条件等。
03
数据分析与讨论
Chapter
数据可视化呈现
实验数据的图表展示
通过绘制碰撞前后的速度-时间图、动能-时间图和 动量-时间图，可以直观地展示碰撞过程中各物理 量的变化趋势。
动量守恒定律
在弹性碰撞中，两个物体组成的 系统总动量保持不变。即碰撞前 后的动量之和相等。
02
实验装置与步骤
Chapter
实验装置介绍
01
碰撞球
两个质量相等的小球 ，通常由钢或玻璃制 成，具有高弹性。
02
轨道
用于支撑和引导碰撞 球运动的轨道，通常 为直线或曲线形状。
在现实生活中的应用举例
交通安全
在车辆碰撞事故中，通过了解动能和动量的变化，可以评估事故的严重程度和人员伤亡风险，为交通安全设计提供依 据。
体育运动
在诸如台球、乒乓球等运动中，利用弹性碰撞原理可以预测球的运动轨迹和反弹角度，有助于提高运动员的竞技水平 。
04
测量设备
用于测量碰撞球的质 量和速度，如天平、 光电门和计时器等。
实验步骤详解
2. 测量初始数据
使用测量设备测量碰撞球的初始 质量m1和m2，以及初始速度v1 和v2。
3. 进行碰撞实验
启动发射器，使碰撞球以一定速 度在轨道上运动，并观察碰撞过 程。
4. 记录数据
在碰撞后，再次使用测量设备测 量碰撞球的质量和速度，并记录 实验数据。
误差分析
分析实验误差来源，如测量误差、空气阻力等，并讨论其对实验结果的影响。为了提高实 验的准确性和可靠性，可以采取减小误差的措施，如改进测量设备、优化实验条件等。
03
数据分析与讨论
Chapter
数据可视化呈现
实验数据的图表展示
通过绘制碰撞前后的速度-时间图、动能-时间图和 动量-时间图，可以直观地展示碰撞过程中各物理 量的变化趋势。
动量守恒定律
在弹性碰撞中，两个物体组成的 系统总动量保持不变。即碰撞前 后的动量之和相等。
02
实验装置与步骤
Chapter
实验装置介绍
01
碰撞球
两个质量相等的小球 ，通常由钢或玻璃制 成，具有高弹性。
02
轨道
用于支撑和引导碰撞 球运动的轨道，通常 为直线或曲线形状。
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9．用刻度尺量出线段OM、OP、O'N的长度。 10．分别算出 m1 OP与 m1 OM m2 ON 看 m1 OP 与 m1 OM m2 ON 在实验误差允许的范围内是否相等。
m1
S1
O
O’
N P M
m1
S1’
m2
O
O’ N P M
S2’
碰撞时的动态过程
m1
例4.在本实验中，不需要测量的物理量有（ ）
A、入射小球和被碰小球的质量
B、入射小球和被碰小球的直径
C、斜槽轨道的末端距地面的高度
D、入射球开始滚下时的初位置与碰撞前位置的
高度差
E、入射球未碰撞时飞出的水平距离
F、入射球和被碰球碰撞后飞出的水平距离
CD
例5.在“验证碰撞中的动量守恒”实验中：
(1)安装和调整实验装置的要求是：① ； ② ． (2)某次实验得出小球的落点情况如下图所示， 假设碰撞中动量守恒，则碰撞小球质量m1和被撞 小球质量m2之比m1：m2为 4:1 ． (3)在实验中，根据小球的落点情况，若等式 0’N= OP+OM 成立，则可证明碰撞中系统 的动能守恒.
m2
O
O’ N P M
碰撞时的轨迹示意图
例1.在本实验中，入射球每次滚下都应从 斜槽上的同一位置无初速释放，这是为了 使（ ）
A、小球每次都能水平飞出槽口
B、小球每次都以相同的速度飞出槽口
C、小球在空中飞行的时间不变 D、小球每次都能对心碰撞 B
例2. 在本实验中，安装斜槽轨道时，应让斜 槽末端点的切线保持水平，这样做的目的是 为了使（ )
6．把被碰球放在小支柱上，调节装置使两小球相碰 时处于同一水平高度，确保入射球运动到轨道出口端 时恰好与靶球接触而发生正碰。
7．再让入射小球从同一高度处由静止开始滚下，使 两球发生正碰，重复10次，仿步骤5求出入射小球的 落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。 8．过 O、N作一直线，取OO'=2r（可用游标卡尺测出 一个小球的直径）， O' 就是被碰小球碰撞时的球心竖 直投影位置。
验证动量守恒定律的实验装置
m1 入射小球
m1v1 m1v1 m2v2
且m1>m2
/
/
m2 被碰小球
o’
验证
m1OP m1OM m2O N
'
m1OP m1OM m2 (ON 2r )
OP：表示m1以v1平抛时的水平射程S1; OM：表示m1以v1/平抛时的水平射程 Ｓ１’
实验步骤:
1．用天平测出两个小球的质量m1、m2。
2．安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜 槽末端点的切线水平。
3．在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。 4．在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射 球m1碰前的位置。 5．先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处 由静止开始滚下，重复 10 次，用圆规作尽可能小的 圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不 碰抛时的水平射程 Ｓ２’
需要测量的物理量
☆1、用天平称量两小球质量m1、m2。
☆2、用游标卡尺测量两小球直径， 并计算小球半径r.
☆3、小球水平射程.
【实验器材】
刻度尺 圆规、白纸、复写纸 天平及砝码 游标卡尺
斜槽、重锤、入射小球、被碰小球
实验条件
◇ 1、入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2. ◇ 2、入射小球半径等于被碰小球的半径r.
C
A
B
D
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．
本实验中还应测量的物理量是 B的右端至D板的距离L2，利用上述测量的实验数据, _____________________
◇ 3、斜槽末端的切线方向水平.
◇ 4、使小支柱与槽口的距离等于小球直径. ◇ 5、入射小球每次必须从斜槽同一高度处由静 止开始释放. ◇ 6、两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上.
实验注意事项
△1 注意游标卡尺的读数规则.
△２ 注意两小球碰撞时应使入射小球的速度方 向与两小球球心连线在同一水平线上. △3 注意m2的水平射程应为o 点到落点间的距 离. △4、落点的确定：用圆规画尽可能小的圆把所有 的小球落点圈在里面，圆心就是落点的平均位置. △5、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.
实验:验证碰撞中的动量守恒定律
物理模型
碰撞前：
两个小球的一维碰撞
碰撞后：
实验目的
验证碰撞中系统动量是否守恒 m1v1+ m2v2 = m1v/1+ m2v/2
实验原理：
当v2 =0时， m1v1
m1v1 m2v2
/
/
两小球下落高度相同，飞行时间相同，水平 速度与水平位移成正比。 m1OP m1OM m2 (ON 2r )
例6．用如右图所示的装置进行以下实验： A．先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面 间的动摩擦因数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 重锤线的水平位移s1和滑块A沿桌面滑行距离s2。 （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： 桌面离地面高度h . B A （2）动量守恒的表达式为: m M O (用上述物理量的字母表示)
A、入射球得到较大的速度 B、入射球与被碰小球对心碰撞后的速度为
水平方向 C、入射球与被碰球碰撞时动能无损失 D、入射球与被碰球碰后均能从同一高度飞 出
B
例3.在做“碰撞中的动量守恒”实验中，实验 必须要求的条件是 ( BCD )
A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线是水平的 c．入射球每次都要从同一高度由静止滚下 D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连 线与轨道末端的切线平行
（2）解： 对B，
1 2 h gt 2
t
s1 v B t
v B s1
g 2h
2h g
1 2 Mgs Mv 对A， 2 A 2
v A 2 gs2
由动量守恒定律
即
MvA mvB
M 2 gs 2 ms1
g 2h
例 7 ．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），采用的实验 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 卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
L1 L2 mA mB 0． 验证动量守恒定律的表达式是__________________ t1 t2
C A B D
m1
S1
O
O’
N P M
m1
S1’
m2
O
O’ N P M
S2’
碰撞时的动态过程
m1
例4.在本实验中，不需要测量的物理量有（ ）
A、入射小球和被碰小球的质量
B、入射小球和被碰小球的直径
C、斜槽轨道的末端距地面的高度
D、入射球开始滚下时的初位置与碰撞前位置的
高度差
E、入射球未碰撞时飞出的水平距离
F、入射球和被碰球碰撞后飞出的水平距离
CD
例5.在“验证碰撞中的动量守恒”实验中：
(1)安装和调整实验装置的要求是：① ； ② ． (2)某次实验得出小球的落点情况如下图所示， 假设碰撞中动量守恒，则碰撞小球质量m1和被撞 小球质量m2之比m1：m2为 4:1 ． (3)在实验中，根据小球的落点情况，若等式 0’N= OP+OM 成立，则可证明碰撞中系统 的动能守恒.
m2
O
O’ N P M
碰撞时的轨迹示意图
例1.在本实验中，入射球每次滚下都应从 斜槽上的同一位置无初速释放，这是为了 使（ ）
A、小球每次都能水平飞出槽口
B、小球每次都以相同的速度飞出槽口
C、小球在空中飞行的时间不变 D、小球每次都能对心碰撞 B
例2. 在本实验中，安装斜槽轨道时，应让斜 槽末端点的切线保持水平，这样做的目的是 为了使（ )
6．把被碰球放在小支柱上，调节装置使两小球相碰 时处于同一水平高度，确保入射球运动到轨道出口端 时恰好与靶球接触而发生正碰。
7．再让入射小球从同一高度处由静止开始滚下，使 两球发生正碰，重复10次，仿步骤5求出入射小球的 落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。 8．过 O、N作一直线，取OO'=2r（可用游标卡尺测出 一个小球的直径）， O' 就是被碰小球碰撞时的球心竖 直投影位置。
验证动量守恒定律的实验装置
m1 入射小球
m1v1 m1v1 m2v2
且m1>m2
/
/
m2 被碰小球
o’
验证
m1OP m1OM m2O N
'
m1OP m1OM m2 (ON 2r )
OP：表示m1以v1平抛时的水平射程S1; OM：表示m1以v1/平抛时的水平射程 Ｓ１’
实验步骤:
1．用天平测出两个小球的质量m1、m2。
2．安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜 槽末端点的切线水平。
3．在水平地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸。 4．在白纸上记下重锤线所指的位置O，它表示入射 球m1碰前的位置。 5．先不放被碰小球，让入射球从斜槽上同一高度处 由静止开始滚下，重复 10 次，用圆规作尽可能小的 圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射球不 碰抛时的水平射程 Ｓ２’
需要测量的物理量
☆1、用天平称量两小球质量m1、m2。
☆2、用游标卡尺测量两小球直径， 并计算小球半径r.
☆3、小球水平射程.
【实验器材】
刻度尺 圆规、白纸、复写纸 天平及砝码 游标卡尺
斜槽、重锤、入射小球、被碰小球
实验条件
◇ 1、入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2. ◇ 2、入射小球半径等于被碰小球的半径r.
C
A
B
D
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．
本实验中还应测量的物理量是 B的右端至D板的距离L2，利用上述测量的实验数据, _____________________
◇ 3、斜槽末端的切线方向水平.
◇ 4、使小支柱与槽口的距离等于小球直径. ◇ 5、入射小球每次必须从斜槽同一高度处由静 止开始释放. ◇ 6、两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上.
实验注意事项
△1 注意游标卡尺的读数规则.
△２ 注意两小球碰撞时应使入射小球的速度方 向与两小球球心连线在同一水平线上. △3 注意m2的水平射程应为o 点到落点间的距 离. △4、落点的确定：用圆规画尽可能小的圆把所有 的小球落点圈在里面，圆心就是落点的平均位置. △5、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.
实验:验证碰撞中的动量守恒定律
物理模型
碰撞前：
两个小球的一维碰撞
碰撞后：
实验目的
验证碰撞中系统动量是否守恒 m1v1+ m2v2 = m1v/1+ m2v/2
实验原理：
当v2 =0时， m1v1
m1v1 m2v2
/
/
两小球下落高度相同，飞行时间相同，水平 速度与水平位移成正比。 m1OP m1OM m2 (ON 2r )
例6．用如右图所示的装置进行以下实验： A．先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面 间的动摩擦因数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 重锤线的水平位移s1和滑块A沿桌面滑行距离s2。 （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： 桌面离地面高度h . B A （2）动量守恒的表达式为: m M O (用上述物理量的字母表示)
A、入射球得到较大的速度 B、入射球与被碰小球对心碰撞后的速度为
水平方向 C、入射球与被碰球碰撞时动能无损失 D、入射球与被碰球碰后均能从同一高度飞 出
B
例3.在做“碰撞中的动量守恒”实验中，实验 必须要求的条件是 ( BCD )
A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线是水平的 c．入射球每次都要从同一高度由静止滚下 D．碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连 线与轨道末端的切线平行
（2）解： 对B，
1 2 h gt 2
t
s1 v B t
v B s1
g 2h
2h g
1 2 Mgs Mv 对A， 2 A 2
v A 2 gs2
由动量守恒定律
即
MvA mvB
M 2 gs 2 ms1
g 2h
例 7 ．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），采用的实验 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 卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
L1 L2 mA mB 0． 验证动量守恒定律的表达式是__________________ t1 t2
C A B D