21一轮复习名师导学物理考点集训二十六 第3节 实验：验证动量守恒定律 含解析
实验验证动量守恒定律详细版
⑹如果两球相碰中有较大的动能损失，即不是弹性碰撞，
那么以上验证式还成立吗？为什么？
成立，动量守恒 .精品课件.
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答案
⑵ ma> mb，保证碰后两球都向前方运动；
(3) 不同时落地，无影响，平抛的飞行时间一样；
(6) 。
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学生实验和练习中的环境不同，造成了b球的抛出点也不同， 处理问题时一定要灵活对待：
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实验步骤
⑥、用刻度尺量OM、OP、O'N的长度。把两小球的质量和相应 的“速度数值"•代入表达式看是否成立:
验证式 mAOP=mAOM+mB(ON-2r〕
⑦、整理实验器材，放回原处。
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13.mp4
本卷须知
①、斜槽末端要切线要水平;
②、每次小球下滑要从同一高度处由静止开场; ③、要保证对心碰撞,先调上下,再调远近,
O O’
M
P
N
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甲
重 锤 线
O
M
P
21
N
装置图
入射小球 被碰小球
重 锤 线
测量的物理量：
O O’ M P
N
甲
入射小球
被碰小球
乙 重 锤 线
O
M
P
N
测量的物理量：
a．用天平测两球质量m1、m2 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 验证式
不用测小球直径
a
b
H
O A .精品课件. B C
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(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；
实验9 验证动量守恒定律(题型专练)-2021年高考物理一轮复习实验专题考点全析(解析版)
实验9 验证动量守恒定律一．选择题1．在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度，静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。
在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。
以下分析正确的是（）A．将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h。
若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度hB．将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都守恒C．将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度hD．将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都不守恒【答案】D【解析】A、将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h，可知，小球1、2间，2、3间发生了弹性碰撞，且碰后交换速度。
若2号换成质量不同的小钢球，1、2间，2、3间碰后并不交换速度，则3号上摆的高度不等于h，故A错误；B、将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，三小球之间的碰撞为弹性碰撞，且三小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械能守恒，但整个过程中，系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故B错误；C、将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，发生完全非弹性碰撞，机械能有损失，再与3球碰撞后，3获得的速度小于1与2碰撞前瞬间的速度，则3号上升的高度小于h，故C错误；D、小球1、2间，2、3间发生完全非弹性碰撞，机械能有损失，释放后整个过程机械能和动量都不守恒，故D正确。
故选：D。
二．多选题2．做“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示。
图中斜槽与水平槽平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验。
先不放被碰小球，使入射球从斜槽上的M点由静止滚下落地，重复实验若干次；然后把被碰小球静止放在槽的水平部分的前端边缘N处（槽口），再使入射球从斜槽上的M点由静止滚下。
验证动量守恒定律实验总结
验证动量守恒定律实验总结动量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它指出在一个封闭系统中，系统的总动量在任何时刻都保持不变。
这个定律在物理学中有着广泛的应用，例如在机械运动、电磁场、量子力学等领域都有着重要的作用。
为了验证动量守恒定律，我们进行了一系列的实验。
实验一：弹性碰撞我们首先进行了弹性碰撞的实验。
实验中我们使用了两个小球，一个静止不动，另一个以一定的速度向它运动。
当两个小球碰撞后，我们测量了它们的速度和动量。
实验结果表明，碰撞前后两个小球的总动量保持不变。
这个结果符合动量守恒定律的要求。
实验二：非弹性碰撞接下来我们进行了非弹性碰撞的实验。
实验中我们同样使用了两个小球，但是这次我们在两个小球之间放置了一个粘性物质，使得碰撞后两个小球会粘在一起。
同样地，我们测量了碰撞前后两个小球的速度和动量。
实验结果表明，碰撞前后两个小球的总动量同样保持不变。
这个结果也符合动量守恒定律的要求。
实验三：火箭推进最后我们进行了火箭推进的实验。
实验中我们使用了一个小火箭，它在发射后会产生一个向上的推力。
我们测量了火箭发射前后的速度和动量。
实验结果表明，火箭发射前后系统的总动量同样保持不变。
这个结果也符合动量守恒定律的要求。
通过以上三个实验，我们验证了动量守恒定律的正确性。
这个定律在物理学中有着广泛的应用，例如在机械运动、电磁场、量子力学等领域都有着重要的作用。
在机械运动中，动量守恒定律可以用来解决碰撞问题；在电磁场中，动量守恒定律可以用来解决电磁波的传播问题；在量子力学中，动量守恒定律可以用来解决粒子的运动问题。
因此，动量守恒定律是物理学中一个非常重要的定律。
通过以上实验，我们验证了动量守恒定律的正确性。
这个定律在物理学中有着广泛的应用，它可以用来解决各种不同的物理问题。
因此，我们应该深入学习和理解动量守恒定律，以便更好地应用它来解决实际问题。
2024届高考一轮复习物理教案(新教材鲁科版)：验证动量守恒定律
实验八 验证动量守恒定律目标要求 1.理解动量守恒定律成立的条件，会利用不同案例验证动量守恒定律.2.知道在不同实验案例中要测量的物理量，会进行数据处理及误差分析．实验技能储备一、实验原理在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m 1、m 2和碰撞前、后物体的速度v 1、v 2、v 1′、v 2′，算出碰撞前的动量p ＝m 1v 1＋m 2v 2及碰撞后的动量p ′＝m 1v 1′＋m 2v 2′，看碰撞前、后动量是否相等．二、实验方案及实验过程案例一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 1．实验器材气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等． 2．实验过程(1)测质量：用天平测出滑块的质量． (2)安装：正确安装好气垫导轨，如图所示．(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前、后的速度． (4)改变条件，重复实验： ①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向． (5)验证：一维碰撞中的动量守恒． 3．数据处理(1)滑块速度的测量：v ＝ΔsΔt ，式中Δs 为滑块上挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间． (2)验证的表达式：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′. 案例二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 1．实验器材斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸、圆规、铅垂线等．2．实验过程(1)测质量：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)安装：按照如图甲所示安装实验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．(3)铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下铅垂线所指的位置O.(4)放球找点：不放被撞小球，每次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所有的小球落点圈在里面．圆心P就是小球落点的平均位置．(5)碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤(4)中的高度)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)验证：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，看在误差允许的范围内是否成立．(7)整理：将实验器材放回原处．3．数据处理验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.三、注意事项1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”．2．案例提醒(1)若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应确保导轨水平．(2)若利用平抛运动规律进行验证：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．考点一 教材原型实验考向1 研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒例1 (2022·全国甲卷·23)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究．让质量为m 1的滑块A 与质量为m 2的静止滑块B 在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A 和B 的速度大小v 1和v 2，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞．完成下列填空：(1)调节导轨水平；(2)测得两滑块的质量分别为0.510 kg 和0.304 kg.要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为________ kg 的滑块作为A ；(3)调节B 的位置，使得A 与B 接触时，A 的左端到左边挡板的距离s 1与B 的右端到右边挡板的距离s 2相等；(4)使A 以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与B 碰撞，分别用传感器记录A 和B 从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t 1和t 2；(5)将B 放回到碰撞前的位置，改变A 的初速度大小，重复步骤(4)．多次测量的结果如下表所示；1 2 3 4 5 t 1/s 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 t 2/s 0.15 0.21 0.33 0.40 0.46 k ＝v 1v 20.31k 20.330.330.33(6)表中的k 2＝________(保留2位有效数字)； (7)v 1v 2的平均值为______(保留2位有效数字)； (8)理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由v 1v 2判断．若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则v 1v 2的理论表达式为__________________(用m 1和m 2表示)，本实验中其值为________________(保留2位有效数字)，若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内，则可认为滑块A 与滑块B 在导轨上的碰撞为弹性碰撞． 答案 (2)0.304 (6)0.31 (7)0.32(8)v 1v 2＝m 2－m 12m 10.34 解析 (2)用质量较小的滑块碰撞质量较大的滑块，碰后运动方向相反，故选质量为0.304 kg 的滑块作为A .(6)由于两段位移大小相等，根据表中的数据可得k 2＝v 1v 2＝t 2t 1＝0.210.67＝0.31.(7)v 1v 2的平均值为k ＝0.31＋0.31＋0.33＋0.33＋0.335＝0.32. (8)弹性碰撞时满足动量守恒和机械能守恒，可得m 1v 0＝－m 1v 1＋m 2v 2 12m 1v 02＝12m 1v 12＋12m 2v 22 联立解得v 1v 2＝m 2－m 12m 1，代入数据可得v 1v 2＝0.34.考向2 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒例2 (2023·福建省莆田二中模拟)在验证动量守恒定律的实验中，请回答下列问题：(1)实验记录如图乙所示，为测定A 球不碰B 时做平抛运动的落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O 点对齐，图乙给出了小球A 落点附近的情况，可得A 的平均落点到O 点的距离应为________cm.(2)小球A 下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果________产生误差(填“会”或“不会”)．(3)实验装置如图甲所示，A 球为入射小球，B 球为被碰小球，以下有关实验过程中必须满足的条件正确的是________．A ．入射小球的质量m A 可以小于被碰小球的质量mB B ．实验时需要测量斜槽末端到水平地面的高度C ．入射小球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放D ．斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末端处，且应恰好静止(4)如果碰撞过程中系统机械能也守恒，根据图中各点间的距离，下列式子成立的有________． A ．m A ∶m B ＝ON ∶MPB ．m A ∶m B ＝OP ∶MPC ．m A ∶m B ＝OP ∶(MN －OM )D ．m A ∶m B ＝ON ∶(MN －OM ) 答案 (1)65.50 (2)不会 (3)D (4)AD解析 (1)小球A 落点，应该取多次落点的平均落点，即用尽量小的圆把这些落点圈起来的圆心的位置，由题图乙可得距离应为65.50 cm.(2)在题图甲装置中，只要保证小球A 到达底端的速度相同即可，轨道有无摩擦对实验结果不会产生误差．(3)入射小球的质量m A 不可以小于被碰小球的质量m B ，否则A 球碰后反弹，故A 错误；在实验中不需要小球的下落高度，只要能保证高度相同，即可知道两小球下落时间相同，故B 错误；入射小球每次必从斜槽上的同一位置由静止释放，才能保证每次碰前的速度均相同，故C 错误；斜槽末端的切线必须水平，小球放在斜槽末端处，应能保持静止，故D 正确． (4)两球碰撞后，小球做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中做平抛运动的时间t 相等，小球做平抛运动的初速度v A ＝OP t ，v A ′＝OM t ，v B ′＝ONt由动量守恒定律得m A v A ＝m A v A ′＋m B v B ′则m A OP t ＝m A OM t ＋m B ON t ，m A m B ＝ON OP －OM ＝ON MP ，故A 正确，B 错误；由系统机械能守恒得12m A v A 2＝12m A v A ′2＋12m B v B ′2，代入速度表达式整理得m A (OP 2－OM 2)＝m B ON 2，又由m Am B ＝ONOP －OM，联立解得OP ＋OM ＝ON ，故OM ＝PN ，由几何关系得MN －OM ＝MN －PN ＝MP ，则m A ∶m B ＝ON ∶MP ＝ON ∶(MN －OM )，故D 正确，C 错误．考点二 探索创新实验考向1 实验装置的创新例3 如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m 1和m 2；②安装实验装置，将斜槽AB 固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC 连接在斜槽末端；③先不放小球m 2，让小球m 1从斜槽顶端A 处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P ； ④将小球m 2放在斜槽末端B 处，仍让小球m 1从斜槽顶端A 处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球m 1、m 2在斜面上的落点位置；⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B 的距离．图中M 、P 、N 三点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M 、P 、N 到B 的距离分别为s M 、s P 、s N .依据上述实验步骤，请回答下面问题：(1)两小球的质量m 1、m 2应满足m 1________m 2(填“>”“＝”或“<”)；(2)小球m 1与m 2发生碰撞后，m 1的落点是图中________点，m 2的落点是图中________点； (3)用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式________________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；(4)若要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞，用实验中测得的数据来表示，只需比较________与________是否相等即可． 答案 (1)> (2)M N (3)m 1s P ＝m 1s M ＋m 2s N (4)m 1s P m 1s M ＋m 2s N解析 (1)为了防止入射小球碰撞后反弹，一定要保证入射小球的质量大于被碰小球的质量，故m 1>m 2；(2)碰撞前，小球m 1落在题图中的P 点，由于m 1>m 2，当小球m 1与m 2发生碰撞后，m 1的落点是题图中M 点，m 2的落点是题图中N 点；(3)设碰前小球m 1的水平初速度为v 1，当小球m 1与m 2发生碰撞后，小球m 1落到M 点，设其水平速度为v 1′，m 2落到N 点，设其水平速度为v 2′，斜面BC 与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得s M sin α＝12gt 2，s M cos α＝v 1′t ，联立解得v 1′＝gs M cos 2 α2sin α，同理可得v 2′＝gs N cos 2α2sin α，v 1＝gs P cos 2 α2sin α，因此只要满足m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′，即m 1s P ＝m 1s M ＋m2s N.(4)如果小球的碰撞为弹性碰撞，则满足12m1v12＝12m1v1′2＋12m2v2′2代入以上速度表达式可得m1s P＝m1s M＋m2s N故验证m1s P和m1s M＋m2s N相等即可．考向2实验方案的创新例4某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面．当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量m a、m b；C．a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧(与a、b不连接)，静止放置在平台上；D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h 及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；G．改变弹簧压缩量，进行多次测量．(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为________ mm.(2)针对该实验装置和实验结果，同学们做了充分的讨论．讨论结果如下：①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b弹开后的动量大小相等，即________＝________(用上述实验所涉及物理量的字母表示)；②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的弹性势能为________(用上述实验所涉及物理量的字母表示)；③改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到x a与1t2的关系图像如图丙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为________(用上述实验数据字母表示)．答案 (1)3.80 (2)①m a dt m b sg 2h②m a d 22t 2＋m b s 2g 4h ③d 22kg解析 (1)挡光片的宽度d ＝3 mm ＋16×0.05 mm ＝3.80 mm.(2)①要验证“动量守恒定律”，则应该验证m a v a ＝m b v b ，由滑块a 通过光电门可求v a ＝d t ，由b 球离开平台后做平抛运动，根据h ＝12gt 2，s ＝v b t ，整理可得v b ＝sg2h，因此需验证的表达式为m a dt＝m b sg 2h ；②弹性势能大小为E p ＝12m a v a 2＋12m b v b 2，代入数据整理得E p ＝m a d 22t2＋m b s 2g 4h ；③根据动能定理可得μmgx a ＝12m v a 2，而v a ＝d t ，联立整理得x a ＝d 22μg ·1t 2，故k ＝d 22μg ，可得平台A 点左侧与滑块a 之间的动摩擦因数μ＝d 22kg.课时精练1．(2023·云南省昆明一中高三检测)某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验，入射球与被碰球半径相同、质量不等，且入射球的质量大于被碰球的质量．(1)用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图甲所示，则直径为________cm ；(2)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________(填选项前的字母)，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．小球做平抛运动的水平位移D．小球的直径(3)实验装置如图乙所示，先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，再把B 球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下．记录纸上的O点是铅垂线所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹，未放B球时，A球落地点是记录纸上的________点；放上B球后，B球的落地点是记录纸上的________点；(4)释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：OM＝13.10 cm，OP＝21.90 cm，ON＝26.04 cm.用天平称得入射小球A的质量m1＝16.8 g，被碰小球B的质量m2＝5.6 g．若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的表格填写完整．(结果保留三位有效数字)根据上面表格中的数据，你认为能得到的结论是____________________________；(5)实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是________．A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小答案(1)2.14(2)C(3)P N(4)3.66×10－3在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的“动量”守恒(5)C解析(1)球的直径d＝21 mm＋4×0.1 mm＝21.4 mm＝2.14 cm.(2)小球离开轨道后做平抛运动，因为小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球抛出的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，所以C 正确．(3)A球和B球相撞后，B球的速度增大，A球的速度减小，所以碰撞后A球的落地点距离O 点最近，B球的落地点距离O点最远，所以P点是未放B球时A球的落地点，N点是放上B 球后B球的落地点．(4)碰后“总动量”p ′＝m 1OM ＋m 2ON ＝0.016 8×0.131 0 kg·m ＋0.005 6×0.260 4 kg·m ≈3.66×10－3 kg·m则可知碰撞前、后“总动量”近似相等，在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的“动量”守恒．(5)入射小球的释放点越高，入射球碰撞前的速度越大，相撞时内力越大，阻力的影响相对越小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减小测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小，C 正确．2．某同学设计了一个用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，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图甲所示．在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器所用的电源频率为50 Hz ，长木板下垫着小木片用以补偿阻力．(1)若已得到打点纸带，测得各计数点间距如图乙所示，A 为运动起始的第一点，则应选________段来计算A 车的碰前速度，应选________段来计算A 车和B 车碰后的共同速度．(以上两空均选填“AB ”“BC ”“CD ”或“DE ”)(2)已测得小车A 的质量m 1＝0.40 kg ，小车B 的质量m 2＝0.20 kg ，由以上测量结果可得，碰前总动量为______ kg·m/s ；碰后总动量为____ kg·m/s(结果保留小数点后3位)．由上述实验结果得到的结论是：________________________________________________________. 答案 (1)BC DE (2)0.420 0.417 A 、B 碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒 解析 (1)小车A 碰前运动稳定时做匀速直线运动，所以选择BC 段计算A 碰前的速度；两小车碰后粘在一起仍做匀速直线运动，所以选择DE 段计算A 和B 碰后的共同速度． (2) 碰前小车A 的速度为v 0＝BC t ＝0.105 05×0.02m/s ＝1.050 m/s 则碰前两小车的总动量为p ＝m 1v 0＋0＝0.40×1.050 kg·m/s ＝0.420 kg·m/s 碰后两小车的速度为v ＝DE t ＝0.069 55×0.02m/s ＝0.695 m/s则碰后两小车的总动量为p ′＝(m 1＋m 2)v ＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s由上述实验结果得到的结论是：A 、B 碰撞过程中，在误差允许范围内，系统动量守恒．3．(2023·福建福州市模拟)某地中学生助手设计了一个实验演示板做“探究碰撞中的不变量”的实验，主要实验步骤如下：①选用大小为120 cm ×120 cm 的白底板竖直放置，悬挂点为O ，并标上如图所示的高度刻度；②悬挂点两根等长不可伸长的细绳分别系上两个可视为质点的A 摆和B 摆，两摆相对的侧面贴上双面胶，以使两摆撞击时能合二为一，以相同速度一起向上摆；③把A 摆拉到右侧h 1的高度，释放后与静止在平衡位置的B 摆相碰．当A 、B 摆到最高点时读出摆中心对应的高度h 2；回答以下问题：(1)若A 、B 两摆的质量分别为m A 、m B ，则验证动量守恒的表达式为________(用上述物理量字母表示)．(2)把A 摆拉到右侧的高度为0.8 m ，两摆撞击后一起向左摆到的高度为0.2 m ，若满足A 摆质量是B 摆质量的________倍，即可验证系统动量守恒，从而可以得出A 摆碰前初动能为碰后两摆损失机械能的________倍．答案 (1)m A h 1＝(m A ＋m B )h 2(2)1 2解析 (1)由机械能守恒定律可得m A gh 1＝12m A v 12，得碰前速度v 1＝2gh 1，由(m A ＋m B )gh 2＝12(m A ＋m B )v 22，得碰后速度v 2＝2gh 2，根据动量守恒可知需要验证的表达式为m A h 1＝(m A ＋m B )h 2.(2)把数据代入上述验证表达式可得m A ＝m B ，即若满足A 摆的质量是B 摆的质量的1倍，即可验证系统动量守恒；根据动量守恒定律有m A v 1＝(m A ＋m B )v 2，根据能量守恒定律有12m A v 12＝12(m A ＋m B )v 22＋ΔE ，联立解得ΔE ＝14m A v 12，即A 摆碰前初动能为碰后两摆损失机械能的2倍．4．(2023·云南省昆明一中模拟)现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律．在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与连接打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间．实验测得滑块A(包括弹簧片)的质量m1＝0.310 kg，滑块B(包括弹簧片和遮光片)的质量m2＝0.108 kg，遮光片的宽度d＝1.00 cm，打点计时器所用交流电的频率f＝50.0 Hz.将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰．碰后光电计时器显示的时间为Δt B＝3.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示．根据图(b)中所标数据，可分析推断出碰撞发生在________间，A滑块碰撞前的速度为________ m/s，B滑块碰撞前的速度为________ m/s, A滑块碰撞后的速度为________ m/s，B 滑块碰撞后的速度为________ m/s.(结果保留三位有效数字)答案EF 2.0000.970 2.86解析由于A滑块与气垫导轨间的摩擦力非常小，所以除了碰撞过程，A滑块运动过程因摩擦力产生的加速度非常小，在相同时间内相邻位移的差值也非常小，根据图(b)中所标数据，可看出只有EF间的位移相比相邻间的位移变化比较明显，故碰撞发生在EF间；A滑块碰撞前的速度为v A＝s FGT ＝4.00×10－20.02m/s＝2.00 m/s, B滑块碰撞前的速度为0，A滑块碰撞后的速度为v A′＝s DET ＝1.94×10－20.02m/s＝0.970 m/s，B滑块碰撞后的速度为v B′＝dΔt B＝1.00×10－23.500×10－3m/s≈2.86 m/s.5．某同学利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：①在水平桌面上的适当位置固定好弹簧发射器，使其出口处切线与水平桌面相平；②在一块长平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧桌面右侧边缘．将小球a向左压缩弹簧并使其由静止释放，a球碰到木板，在白纸上留下压痕P；③将木板向右水平平移适当距离，再将小球a向左压缩弹簧到某一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；④将半径相同的小球b放在桌面的右边缘，仍让小球a从步骤③中的释放点由静止释放，与b球相碰后，两球均撞在木板上，在白纸上留下压痕P1、P3.(1)下列说法正确的是________．A．小球a的质量一定要大于小球b的质量B．弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑C．步骤②③中入射小球a的释放点位置一定相同D．把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平(2)本实验必须测量的物理量有________．A．小球的半径rB．小球a、b的质量m1、m2C．弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离x2D．小球在木板上的压痕P1、P2、P3分别与P之间的竖直距离h1、h2、h3(3)用(2)中所测的物理量来验证两球碰撞过程中动量是否守恒，当满足关系式________时，则证明a、b两球碰撞过程中动量守恒．答案(1)AD(2)BD(3)m1h2＝m1h3＋m2h1解析(1)小球a的质量一定要大于小球b的质量，以防止入射球碰后反弹，选项A正确；弹簧发射器的内接触面及桌面不一定要光滑，只要a球到达桌边时速度相同即可，选项B错误；步骤②③中入射小球a的释放点位置不一定相同，但是步骤③④中入射小球a的释放点位置一定要相同，选项C错误；把小球轻放在桌面右边缘，观察小球是否滚动来检测桌面右边缘末端是否水平，选项D正确．(2)小球离开桌面右边缘后做平抛运动，设其水平位移为L，则小球做平抛运动的时间t＝L v0小球的竖直位移h ＝12gt 2 联立解得v 0＝L g 2h碰撞前入射球a 的水平速度v 1＝L g 2h 2碰撞后入射球a 的水平速度v 2＝L g 2h 3碰撞后被碰球b 的水平速度v 3＝Lg 2h 1 如果碰撞过程系统动量守恒，则m 1v 1＝m 1v 2＋m 2v 3 即m 1·Lg 2h 2＝m 1·L g 2h 3＋m 2·L g 2h 1， 整理得m 1h 2＝m 1h 3＋m 2h 1 则要测量的物理量是：小球a 、b 的质量m 1、m 2和小球在木板上的压痕P 1、P 2、P 3分别与P 之间的竖直距离h 1、h 2、h 3，故选B 、D. (3)由以上分析可知当满足关系式m 1h 2＝m 1h 3＋m 2h 1时，则证明a 、b 两球碰撞过程中动量守恒．。
动量守恒定律与动量守恒的实验验证
动量守恒定律与动量守恒的实验验证动量守恒定律是物理学中重要的基本定律之一。
它指出，在一个被称为孤立系统的系统中，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。
这个定律可以通过实验进行验证，本文将介绍几个实验来验证动量守恒定律。
首先，让我们考虑一个简单的实验。
假设有两个相互对撞的小球，它们的质量分别为m1和m2，初速度分别为v1和v2。
根据动量守恒定律，我们可以得出如下公式：m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * v1' + m2 * v2'其中，v1'和v2'分别表示对撞后两个小球的速度。
通过实验可以发现，如果没有外力作用，对撞前后的总动量保持不变，即左侧和右侧的两项之和相等。
为了验证这个定律，我们可以设计一个实验。
首先，将一个小球放在桌子上，给它一个初速度v1。
然后，我们在小球前方放置一个静止的小球，两者发生弹性碰撞。
通过测量碰撞前后两个小球的速度，可以验证动量守恒定律是否成立。
实验结果应该显示，碰撞前后的总动量保持不变。
另一个实验是利用气垫式空气轨道进行验证。
空气轨道是一种物理实验装置，可以减小摩擦力对运动物体的影响。
我们可以在空气轨道上放置两个小球，并给它们一个初速度。
当两个小球碰撞后，测量它们的速度，并计算碰撞前后的总动量。
实验结果应该显示，总动量守恒。
此外，动量守恒定律的实验验证还可以通过利用弹簧系统进行。
我们可以设计一个包含弹簧的实验装置，通过拉伸或压缩弹簧，使一个小球在直线上作往复运动。
通过观察小球在运动中的速度和位置的变化，可以验证动量守恒定律的成立。
这些实验验证了动量守恒定律的准确性。
动量守恒定律的实验验证不仅深化了我们对动量守恒定律的认识，也为物理学的发展提供了重要的实验依据。
总之，动量守恒定律是一个基本的物理定律，可以通过实验进行验证。
几个简单的实验，如弹性碰撞实验、气垫式空气轨道实验和弹簧系统实验，能够验证动量守恒定律的准确性。
通过这些实验，我们可以深入理解动量守恒定律在物理世界中的应用。
《实验：验证动量守恒定律》 知识清单
《实验：验证动量守恒定律》知识清单一、实验目的验证在碰撞过程中动量守恒定律。
二、实验原理1、动量守恒定律：如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。
即：m1v1 ＋ m2v2 ＝ m1v1' ＋m2v2' （其中 m1、m2 分别为两物体的质量，v1、v2 为碰撞前两物体的速度，v1'、v2' 为碰撞后两物体的速度）2、本实验通过研究两个物体在碰撞前后的动量变化，来验证动量守恒定律。
三、实验器材1、气垫导轨、光电门、数字计时器、滑块（两个，质量不同）、天平。
2、气源、细绳、弹性碰撞器（或完全非弹性碰撞器）。
四、实验步骤1、用天平测量两个滑块的质量 m1 和 m2，并记录。
2、安装好气垫导轨，调节导轨水平。
可以通过将滑块放在导轨上，观察其能否静止或匀速运动来判断导轨是否水平。
3、给气垫导轨通气，让滑块在导轨上自由运动，检查是否顺畅。
4、在两个滑块上分别安装遮光片，调整遮光片的宽度，使其能够顺利通过光电门。
5、将两个滑块放在导轨的两端，给其中一个滑块一定的初速度，使其与另一个滑块碰撞。
6、记录通过光电门的遮光时间，从而得到滑块碰撞前后通过光电门的速度。
7、改变碰撞的条件（如弹性碰撞或非弹性碰撞），重复实验多次。
8、记录每次实验的数据。
五、数据处理1、计算碰撞前后两个滑块的动量。
动量＝质量×速度2、比较碰撞前后系统的总动量，判断是否近似相等。
3、计算每次实验的误差，并分析误差产生的原因。
六、注意事项1、气垫导轨要调至水平，以确保滑块在运动过程中不受重力分力的影响。
2、滑块的运动要保持稳定，避免碰撞时发生跳动或偏离导轨。
3、遮光片的宽度要适中，太宽或太窄都会影响测量的精度。
4、测量质量时要准确，天平的使用要规范。
5、多次实验以减小偶然误差。
七、误差分析1、气垫导轨未完全水平，导致滑块受到重力分力的作用，影响速度的测量。
2、空气阻力的影响，使滑块的运动速度逐渐减小。
动量守恒定律的实验验证
动量守恒定律的实验验证动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，它在描述物体运动时起着重要的作用。
为了验证动量守恒定律的有效性和可靠性，进行了一系列实验。
实验一：弹性碰撞实验在实验室中，准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
首先给小球A以某一初速度，让其沿着一条直线轨道运动。
当小球A与小球B发生完全弹性碰撞后，观察两球的运动情况。
实验结果显示，小球A在碰撞前具有一定的动量，而小球B则静止。
在碰撞后，小球A的速度减小而改变了运动方向，而小球B则具有与小球A碰撞前小球A相同大小的速度，并沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
实验结果表明，碰撞过程中总动量守恒，即小球A的动量减小，而小球B的动量增加，两者之和保持不变。
实验二：非弹性碰撞实验在实验室中，同样准备了两个相同质量的小球A和B，它们分别处于静止状态，相距一定距离。
与实验一不同的是，在这次实验中，小球A与小球B发生非弹性碰撞。
实验结果显示，小球A与小球B发生碰撞后，它们黏在一起并以共同的速度沿着小球A碰撞前运动的方向运动。
与弹性碰撞不同的是，碰撞过程中能量有一部分转化为内能而被损失，因此总动量守恒，但总机械能不守恒。
实验三：爆炸实验在实验室中，放置了一块弹性墙壁，并将一个质量较大的小球C静止放在墙壁前方。
在小球C与墙壁发生碰撞时，观察碰撞后的情况。
实验结果显示，当小球C与墙壁发生碰撞时，小球C的动量改变，由静止变为运动状态。
这说明，碰撞过程中小球C获得了墙壁的动量。
根据动量守恒定律，小球C的动量增加被墙壁吸收，总动量守恒。
通过以上实验可以得出一个普遍的结论：在孤立系统中，如果没有外力作用，系统总的动量保持不变。
这就是动量守恒定律的实验证明。
总结：动量守恒定律是物理学中非常重要的定律之一，通过弹性碰撞、非弹性碰撞和爆炸等实验证明了动量守恒定律的有效性和可靠性。
实验结果表明，无论是弹性碰撞还是非弹性碰撞，总的动量保持不变，只有部分能量转化或损失。
2021高三物理人教版一轮复习专题练：专题51 实验：验证动量守恒定律 Word版含解析
姓名，年级：时间：专题51 实验：验证动量守恒定律1．[2020·全国卷Ⅰ]某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括:气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等．实验步骤如下：(1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为气垫导轨水平；(2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2;(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线水平拉动滑块；（4)令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2及遮光片从A运动到B所用的时间t12;（5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的大小I＝______，滑块动量改变量的大小Δp＝______；(用题中给出的物理量及重力加速度g表示）(6）某次测量得到的一组数据为：d＝1.000 cm,m1＝1。
50×10－2kg，m2＝0。
400 kg，Δt1＝3.900×10－2s，Δt2＝1.270×10－2s,t12＝1。
50 s，取g＝9.80 m/s2.计算可得I＝________N·s，Δp＝________ kg·m·s－1；（结果均保留3位有效数字）（7)定义δ＝错误!×100％,本次实验δ＝________%(保留1位有效数字)．2．在“探究碰撞中的不变量"实验中，装置如图所示，两个小球的质量分别为m A和m B.（1)现有下列器材，为完成本实验，哪些是必需的？请将这些器材前面的字母填在横线上________．A．秒表B．刻度尺C．天平D．圆规(2）如果碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子可能成立的是________．A.错误!＝错误!B。
高三物理一轮复习精品课件4：实验十六 验证动量守恒定律
1、在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如下图
甲、乙两种装置。（1）若采用乙装置进行实验，以下所提
供的测量工具中必需的是： （ AC ） A.直尺 B.游标卡尺
C.天平 D.弹簧秤 E.秒表
（2）设入射小球的质量为m1,被碰小球的的质量为m2, 则在用甲装置实验时（P为碰前入射小球落点的平均位
7、用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度，把两 个小球的质量和相应的长度数值代入m1OP＝ m1OM＋m2ON看是否成立．
8、整理好实验器材放回原处．
说明：
m1 为入射小球，
m1
m2 为被碰小球。
且m1>m2 m2
o’ 验证动量守恒定律的实验装置
m1
O O’
N
P
M
只有入射小球从固定点下落时的情况
置），所得“验证动量守恒定律”的结论为（用装置中
的的字母表示）m__1_o_p____m__1_O__M____m2 o, N
（3）在实验装置乙中，若斜槽轨道是光滑的，则可以
利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守
恒，这时需要测量的物理量有：小球释放初位置到斜槽
末端的高度差h1,小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移
m1 m2
O O’
NPΒιβλιοθήκη M碰撞时的动态过程
m1 m2
O O’
N
P
M
碰撞时的轨迹示意图
【数据处理】
由于v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落 高度都相等，所以它们飞行时间也相等，若以该时
间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于 它们的水平速度。·在右图中分别用OP、OM和O/N表示 因此只需验证：m1OP=m1OM+m2(ON-2r）即可。
高考物理一轮复习课件实验课验证动量守恒定律
意义
动量守恒定律是物理学中的基本定律之一，对于理解物体运动规律和解决实际问题具有 重要意义。通过本次实验，学生不仅加深了对动量守恒定律的理解，还提高了实验技能
和数据处理能力。此外，实验结果还可以为后续的物理学习和研究提供参考和借鉴。
05 知识拓展与应用举例
动量守恒定律在其他领域的应用
机械工程
实验装置与步骤
• 实验装置：气垫导轨、光电计时器、滑块、天平、 砝码、细线、弹簧等。
实验装置与步骤
实验步骤 安装实验装置，调节气垫导轨水平，并接通光电计时器的电源。
用天平测量滑块的质量m1和m2，并记录数据。
实验装置与步骤们 之间保持一定的距离。
02
01
问题4
如何减小实验误差，提高实验的精度和可靠 性？
04
03
分组讨论会：如何提高实验精度和效率
讨论主题1
分析实验误差来源及减小误差的方法
讨论主题2
探讨提高实验效率的途径，如改进实验装置、优化实验步骤等
讨论主题3
分享各自在实验过程中的经验和技巧，共同提升实验能力
分享学习心得和体会
A
心得1
通过本次实验，我深刻理解了动量守恒定律的 物理意义和实验验证方法。
高考物理一轮复习课 件实验课验证动量守
恒定律
汇报人：XX 20XX-01-22
目录
• 实验目的与原理 • 实验操作与数据记录 • 误差来源及减小方法 • 实验结论与讨论 • 知识拓展与应用举例 • 课堂互动环节
01 实验目的与原理
实验目的
验证动量守恒定律， 加深对动量守恒定律 的理解。
培养观察、分析和解 决问题的能力，提升 物理学科素养。
实验环境中温度、湿度、气压等因素 的变化，以及电磁干扰等，都会对实 验结果产生影响。
高三物理复习实验 验证动量守恒定律
高三物理复习：实验 验证动量守恒定律知识梳理实验目的验证碰撞中的动量守恒实验原理如图所示，质量较大的A 球从斜槽上滚下，与放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的B 球发生碰撞，碰撞后各自做平抛运动，由于两球下落的高度相同，故它们的运动时间相等，用小球飞行时间作时间单位，则小球飞出时的水平速度在数值上就可用它飞行的水平距离代替。
因此，只要测出两小球的质量m 1、m 2和不放被碰小球时入射小球在空中飞行的水平距离OP ，以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞行的水平距离OM 和O ’N ，然后比较m 1OP 与m 1OM+m 2O ’N ，在实验误差允许的范围内相等，就验证了两小球碰撞前后总动量守恒。
实验器材斜槽，重垂线，大小相等而质量不等的小球两个，白纸，复写纸，刻度尺，圆规，三角板，天平，游标卡尺。
实验步骤（1）用天平测出两个小球的质量m 1、m 2(m 1>m 2)。
（2）如图所示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，并使斜槽末端的切线水平，调节小支柱的高度，使入射小球与被碰小球在同一高度。
（3）在水平地面上铺上白纸，且在白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指位置O 。
（4）不放被碰小球，让入射小球从斜槽上某固定高度处自由落下，重复10次，用尽可能上的圆把所有的小球点圈在里面，圆心P 就是入射小球不碰时的落点。
（5）把被碰小球放在小支柱上，让入射小球从同一高度自由滚下，重复10次。
用步骤（4）方法，将碰后两球的落点位置M 、N 标出，如图所示。
（6）连接ON ，且取OO ’=2r(r 为小球半径)。
测量线段OP 、OM 、N 'O 的长度，用OP m 1与N 'O m OM m 21 比较，从而验证结论。
注意事项（1）实验中必须保持斜槽末端水平。
（2）小球每次必须从同一高度无初速滑下，并且要高度适当，使其以适当的水平速度运动，从而减小误差。
（3）入射球应选质量大的，被碰球应选质量小的。
（4）测两球各段水平距离时，要明确各自球心的对应点。
实验：验证动量守恒定律(高中物理教学课件)
角（α、β），若满足：
m1v1 m1v1'm2v2 '
m1 2gL（1 cos） m1 2gL（1 cos） m2 2gL（1 cos ）
m1
（1
cos）
m1
（1
cos
）
m2
（1
cos
）
则动量守恒。
典型例题
例1.如图甲，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程 度，以平衡摩擦力，使小车能在木板上做匀速直线运动。小车A
祝你学业有成
2024年4月28日星期日8时27分12秒
OP OM ON
测量OP，OM，ON距离，若满足 量守恒。
m1 t m1 即：m1OP
t m2 t m1OM m2 ON
，则动
方案二.斜槽小球
如图若斜槽带支架，m1和m2由于不是同一个地方 做一平抛运动，验证动量守恒定律的表达式应为：
m1
OP t
m1
OM t
m2
O' N t
，即：m1
前端贴有橡皮泥，后端连一打点计时器纸带，接通打点计时器电 源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的 小车B相碰并粘在一起，继续做匀速直线运动。打点计时器电源频 率为50Hz，得到的纸带如图乙所示，已将各计数点之间的距离标 在图上。
（1）图中的数据有AB、BC、CD、DE四段，计算小车A碰撞前的
方案一.气垫导轨
测质量：天平 测速度：d/Δt
选取两个质量不同的滑块， 在两个滑块相互碰撞的端面 装上弹性碰撞架，滑块碰撞 后随即分开。
m1
m2
若满足： m1
d t1
m2
d t2
m1
d t1 '
实验9 验证动量守恒定律(考点解读)-2021年高考物理一轮复习实验专题考点全析
实验9 验证动量守恒定律➢要点梳理一、实验目的验证动量守恒定律。
二、实验原理在一维碰撞中，测出两个物体的质量m1和m2，碰撞前后两个物体的速度v1、v2，v'1、v'2，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。
三、实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。
方案二：带细绳的摆球（相同的两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。
方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车（两个）、天平、撞针、橡皮泥。
方案四：斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板。
四、实验步骤1.方案一：利用气垫导轨验证动量守恒（1）测质量：用天平测出滑块的质量。
（2）安装：正确安装好气垫导轨。
（3）实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度（①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小）。
（4）验证：一维碰撞中的动量守恒。
2.方案二：利用摆球验证动量守恒（1）测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2。
（2）安装：把两个等大的摆球用等长悬线悬挂起来。
（3）实验：一个摆球静止，拉起另一个摆球，放下时它们相碰。
（4）测速度：测量摆球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应摆球的速度；测量碰撞后摆球摆起的角度，从而算出碰撞后对应摆球的速度。
（5）改变条件：改变碰撞条件，重复实验。
（6）验证：一维碰撞中的动量守恒。
3.方案三：利用光滑桌面上两小车相碰验证动量守恒（1）测质量：用天平测出两小车的质量m 1、m 2。
（2）安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器的限位孔连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。
（3）实验：接通电源，让小车A 运动，小车B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥，把两小车连接在一起共同运动。
动量守恒定律的验证与应用实验
动量守恒定律的验证与应用实验引言：物理学的核心之一是探索物质运动的规律，其中动量守恒定律被认为是最基本的定律之一。
本文将详细解读动量守恒定律，并通过实验来验证和应用该定律。
动量守恒定律：动量守恒定律描述了在没有外力作用下，物体的总动量保持不变的现象。
这一定律可用公式表示为：Σ(m_i*v_i) = Σ(m_f*v_f)，其中m_i 和v_i分别是起始状态中物体的质量和速度，m_f和v_f是末态的质量和速度。
这表示了系统的总动量在运动过程中保持恒定。
动量守恒定律的实质是，当两个物体发生碰撞时，它们的动量之和在碰撞前后保持不变。
实验准备：为验证动量守恒定律，我们可以进行弹性碰撞实验。
以下是实验所需的材料和仪器：1. 两个小球，分别用来模拟碰撞中的两个物体。
2. 具有标度的直尺，用来测量小球的速度。
3. 实验台，作为碰撞的平台。
4. 实验记录表格，以记录实验结果。
实验过程：1. 在实验台的两端，放置两个小球，假设它们分别为物体A和物体B。
2. 用直尺测量物体A和物体B的质量以及初始速度。
3. 记录物体A和物体B的质量和速度，并计算它们各自的动量。
4. 移除实验台上的支撑物，使物体A和物体B发生弹性碰撞。
5. 在碰撞后，重新测量物体A和物体B的速度，并计算它们的动量。
6. 比较碰撞前后物体A和物体B的总动量，验证动量守恒定律。
7. 重复实验多次，记录数据并计算平均值，以提高实验结果的准确性。
实验中应用动量守恒定律：1. 铁路车祸重建：在铁路事故调查中，动量守恒定律可以用来帮助重建事故现场。
通过分析列车与其他物体的碰撞，可以确定列车的速度和具体撞击位置，有助于了解事故发生的原因。
2. 空间探索：在航天器发射和接触任务中，动量守恒定律对手动或自动对接过程的稳定性和安全性至关重要。
通过合理控制航天器的速度和角动量，可以保证成功完成任务。
3. 运动领域：在运动比赛中，动量守恒定律也有应用。
例如，击球运动中，击球棒和球之间发生的碰撞关系决定了球的速度和方向，而动量守恒定律可以用于预测和解释球的运动轨迹。
2021版高考物理一轮复习 考点集训(二十六)第3节 实验：验证动量守恒定律(含解析)
考点集训（二十六）第3节实验：验证动量守恒定律1．用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律,实验步骤如下:①用天平测出A、B两个小球的质量m A和m B；②安装好实验装置,使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置（如图乙所示）；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放,使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置(如图丙所示);⑤测出所需要的物理量．请回答:(1)实验①中A、B的两球质量应满足__________；(2)在步骤⑤中,需要在照片中直接测量的物理量有__________;（请选填“x0、y0、x A、y A、x B、y B”）(3）两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：________________________．[解析］(1）为了防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量,即m A＞m B；(2)由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、x A、x B；（3)验证的方程为m A x0＝m A x A＋m B x B。
［答案］（1)m A>m B（2）x0、x A、x B（3）m A x0＝m A x A＋m B x B2．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计，左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g。
采用的实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量m a、m b；C．在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧,静止放置在平台上;D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动;E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s b；G．改变弹簧压缩量，进行多次测量．（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示,则遮光条的宽度为________mm.（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等，即________＝__________．(用上述实验所涉及物理量的字母表示）［解析］（1）螺旋测微器的固定刻度读数为2.5 mm，可动刻度读数为0.01×5。
动量守恒实验验证动量守恒定律的原理
动量守恒实验验证动量守恒定律的原理动量守恒定律是物理学中的一项基本定律，它指出在一个孤立系统中，当没有外力作用时，系统内各个物体的动量总和保持不变。
这一定律的验证一直是实验物理学的重要内容之一。
下面我们将通过一系列实验来验证动量守恒定律的原理。
首先，我们可以进行一个简单的实验。
取一块小球和一段滑轨，并将球放置在滑轨的一端。
在另一端，我们可以用手轻轻给球一个初始速度。
然后观察当球滑到滑轨的另一端时，它是否以相同的速度反弹回来。
经过反复试验，我们会发现无论初始速度如何改变，球的反弹速度始终保持不变。
这实验证明了动量守恒定律的原理：在没有外力作用的情况下，系统中物体的总动量保持不变。
接下来，让我们来进行另一个实验，通过观察碰撞过程来验证动量守恒定律。
我们选择两个小球，A和B，它们分别具有不同的质量和初始速度。
将它们放在一个平滑的水平面上，并使它们沿相反方向运动。
当它们发生碰撞时，我们可以观察到它们的动量是否守恒。
实验结果显示，碰撞后两个小球的速度和方向发生了变化，但它们的动量之和仍然保持不变。
这意味着动量在碰撞前后仍然守恒。
动量守恒实验证明了动量守恒定律的原理，即惯性原理：一个物体的运动状态只有在受到外力作用时才会改变。
在实际生活中，我们还可以通过更复杂的实验来验证动量守恒定律。
例如，在一条直线上放置很多小球，并将其中一个球用手推向其他球。
当推动球与其它球发生碰撞时，我们可以观察到被碰撞的球被推起并继续向前推动其他球。
这个实验可以证明动量在系统中的传递和守恒。
此外，我们还可以通过更高级的实验，比如利用平衡台和吊瓶来验证动量守恒定律。
在这个实验中，我们可以调整吊瓶的质量和高度，然后释放吊瓶。
当吊瓶下落并与平衡台上的小球碰撞时，我们可以观察到小球向另一边移动，而吊瓶停在平衡位置上。
这个实验直观地展示了动量守恒的过程。
通过以上一系列实验，我们实验证明了动量守恒定律的原理。
动量守恒定律是对自然界普遍存在的运动现象的总结和归纳，它是物理学中最基本的定律之一。
实验七-验证动量守恒定律(解析版)
实验七-验证动量守恒定律(解析版)实验七-验证动量守恒定律(解析版)动量守恒定律是力学中一个重要的基本定律，通过实验可以验证这一定律。
本实验通过动量守恒定律的验证，旨在帮助学生们更好地理解动量守恒定律的概念和应用，并培养他们的实验操作能力和分析问题的能力。
以下将介绍实验的步骤及其解析。
实验准备实验所需材料包括：平面反射镜、光滑水平轨道、装有暗光源和透镜的光路系统、光电门、计时器、带刻度的平行导轨、滑块、两个簧测量器等。
实验步骤1. 将平面反射镜放置在光滑水平轨道的中央位置，并确保其与光电门、光路系统、计时器等其他设备位置的对称性。
2. 将带刻度的平行导轨固定在实验台上，并将光滑轨道和光路系统与之相连接。
3. 将滑块固定在光滑轨道上，并根据实验要求确定滑块起始位置。
4. 在实验开始前，对光源、光电门、计时器等设备进行校准和测试，确保实验数据的准确性。
5. 开始实验前，记录滑块的质量、速度和方向等相关初始数据。
6. 在实验过程中，通过观察和测量光路系统的数据变化，记录反射光线的角度、强度等信息。
7. 在光电门的作用下，滑块在轨道上运动并与反射镜发生碰撞，记录碰撞后滑块的速度和方向等数据。
8. 根据实验所得数据，进行运动学分析，并计算碰撞前后滑块的动量以及动量的变化等数据。
9. 根据动量守恒定律的表达式，验证实验数据与理论预期是否一致。
10. 实验结束后，将实验设备归位并整理实验数据，撰写实验报告。
实验原理及解析动量守恒定律是指在不受外力作用的情况下，系统的总动量保持不变。
它适用于质点体系，当质点受到力的作用时，其动量会发生变化。
本实验中，通过滑块在运动过程中与平面反射镜的碰撞，来验证动量守恒定律。
碰撞前后，系统受到的外力为零，可以认为是一个封闭系统。
根据动量守恒定律的表达式，可以得出碰撞前后滑块的动量之和相等。
实验结果及数据分析根据实验所得数据，可以计算出滑块的质量、速度和碰撞前后的动量等信息。
通过对数据的分析和运动学分析，可以验证动量守恒定律。
《实验：验证动量守恒定律》 知识清单
《实验：验证动量守恒定律》知识清单一、实验目的验证在碰撞过程中动量守恒定律是否成立。
二、实验原理动量守恒定律指出，如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变。
在实验中，通过测量碰撞前后两个物体的质量和速度，计算出它们的动量，比较碰撞前后系统的总动量，从而验证动量守恒定律。
三、实验器材1、气垫导轨：提供近乎无摩擦的实验环境。
2、光电门：用于测量物体通过时的速度。
3、滑块：两个质量不同的滑块，带有挡光片。
4、天平：用于测量滑块的质量。
5、数字计时器：与光电门配合使用，记录时间。
四、实验步骤1、调节气垫导轨水平（1）将气垫导轨接上气源，打开气泵，让气流通过导轨。
（2）把一个滑块放在导轨上，轻轻推动滑块，观察其运动情况。
若滑块能在导轨上近似匀速运动，则表明导轨已水平；若滑块做加速或减速运动，则需要调节导轨下面的支脚螺丝，直到滑块能近似匀速运动为止。
2、测量滑块质量用天平分别测量两个滑块的质量 m1 和 m2，并记录下来。
3、安装光电门在气垫导轨的适当位置安装两个光电门，并将数字计时器与光电门连接好。
4、给滑块初速度（1）让滑块 1 以一定的速度通过第一个光电门，记录通过光电门的时间 t1。
（2）让滑块 2 静止在导轨上，滑块 1 与滑块 2 发生碰撞。
5、测量碰撞后滑块的速度（1）碰撞后，滑块 1 和滑块 2 分别通过第二个光电门，记录通过的时间 t1' 和 t2'。
（2）根据挡光片的宽度和通过光电门的时间，计算出碰撞前后滑块 1 和滑块 2 的速度 v1、v1' 、v2' 。
6、记录数据并处理（1）将测量得到的数据填入表格中，包括滑块的质量、碰撞前的速度、碰撞后的速度等。
（2）分别计算碰撞前系统的总动量 p ＝ m1v1 和碰撞后系统的总动量 p' ＝ m1v1' ＋ m2v2' 。
7、重复实验多次重复上述实验步骤，减小实验误差。
版高考物理复习课件：实验验证动量守恒定律
根据实验数据的变化趋势，分析小球的质量、速度以及通过光电门的时间对动量的影响。
数据记录和处理
01
数据记录
将实验中获得的数据记录在表格中，包括小球的质量、速度以及时间等。
02
数据处理
利用动量守恒定律公式计算小球的动量，并分析数据的规律和趋势。
动量守恒定律在高考物理中的应用
03
总结词：重要考点
xx年xx月xx日
版高考物理复习课件：实验验证动量守恒定律
目录
contents
动量守恒定律的原理和概念实验验证动量守恒定律的设备和步骤动量守恒定律在高考物理中的应用实验验证动量守恒定律的注意事项高考物理中动量守恒定律题目的解析实验验证动量守恒定律的实践与思考
动量守恒定律的原理和概念
01
相互作用的物体间作用力和反作用力的关系
实验题
02
主要考察实验操作和实验数据处理，以及通过实验验证动量守恒定律的方法。
论述题
03
主要考察对动量守恒定律的理解和应用，以及利用动量守恒定律解决复杂问题的能力。
根据题意确定研究对象和研究过程，并选取合适的动量守恒定律公式。
根据题目要求，进行必要的数学推导和运算，得出结论。
对于实验题，除了掌握基本的实验操作和数据处理方法，还需要了解实验原理和方法，并与理论知识相结合，才能得出正确的结论。
培养创新和探究精神
03
高考物理中动量守恒定律题目可以考察学生的创新能力和探究精神，可以设计一些具有挑战性和开放性的题目，让学生们通过自主探究和思考得出结论。
谢谢您的观看
THANKS
适用于宏观低速（远小于光速）的惯性参考系。
动量守恒定律的数学表达式
动量守恒定律的矢量性
金老师教育培训备战高考物理一轮专题复习讲义含练习答案解析考点31 实验：验证动量守恒定律
内容要求要点解读验证动量守恒定律一维碰撞。
重点理解实验原理、实验步骤和实验结论的得出与分析。
一、验证动量守恒定律实验方案1．方案一实验器材：滑块（带遮光片，2个）、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。
实验情境：弹性碰撞（弹簧片、弹性碰撞架）；完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。
2．方案二实验器材：带细线的摆球（摆球相同，两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。
实验情境：弹性碰撞，等质量两球对心正碰发生速度交换。
3．方案三实验器材：小车（2个）、长木板（含垫木）、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。
实验情境：完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。
4．方案四实验器材：小球（2个）、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。
实验情境：一般碰撞或近似的弹性碰撞。
5．不同方案的主要区别在于测速度的方法不同：①光电门（或速度传感器）；②测摆角（机械能守恒）；③打点计时器和纸带；④平抛法。
还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置，从而分析速度。
二、验证动量守恒定律实验（方案四）注意事项1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。
否则入射球撞击被碰球后会被弹回。
2．入射球和被碰球应半径相等，或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。
否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上，碰后瞬间的速度不水平。
3．斜槽末端的切线应水平。
否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。
4．入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。
否则入射球撞击被碰球的速度不相等。
5．落点位置确定：围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面，圆心即所求落点。
6．水平射程：被碰球放在斜槽末端，则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点，到落地点的距离为水平射程。
【吉林高二期末】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。
光滑的水平平台上的A点放置有一个光电门。
实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测得小滑块a（含挡光片）和小球b的质量为m1、m2；C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧，静止放置在平台上；D．细线烧断后，a、b被弹开，向相反方向运动；E．记录滑块a离开弹黄后通过光电门时挡光片的遮光时间t；F．小球b离开弹簧后从平台边缘飞出，落在水平地面的B点，测出平台距水平地面的高度h及B点与平台边缘铅垂线之间的水平距离x0；G．改变弹賛压缩量，进行多次实验.（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为_____mm。
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考点集训(二十六)第3节实验：验证动量守恒定律对应学生用书p3151．用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片来验证动量守恒定律，实验步骤如下：①用天平测出A、B两个小球的质量m A和m B；②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置(如图乙所示)；④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置(如图丙所示)；⑤测出所需要的物理量．请回答：(1)实验①中A、B的两球质量应满足__________；(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有__________；(请选填“x0、y0、x A、y A、x B、y B”)(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是：________________________．[解析] (1)为了防止入射球碰后反弹，入射球的质量要大于被碰球的质量，即m A＞m B；(2)由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、x A、x B；(3)验证的方程为m A x0＝m A x A＋m B x B.[答案] (1)m A>m B(2)x0、x A、x B(3)m A x0＝m A x A＋m B x B2．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下：A ．在小滑块a 上固定一个宽度为d 的窄挡光片；B ．用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b 的质量m a 、m b ；C ．在a 和b 间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；D ．细线烧断后，a 、b 瞬间被弹开，向相反方向运动；E ．记录滑块a 通过光电门时挡光片的遮光时间t ；F ．小球b 从平台边缘飞出后，落在水平地面的B 点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h 及平台边缘铅垂线与B 点之间的水平距离s b ；G ．改变弹簧压缩量，进行多次测量．(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为________mm .(2)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证两物体a 、b 弹开后的动量大小相等，即________＝__________．(用上述实验所涉及物理量的字母表示)[解析] (1)螺旋测微器的固定刻度读数为2.5 mm ，可动刻度读数为0.01×5.0 mm ＝0.050 mm ，所以最终读数为：2.5 mm ＋0.050 mm ＝2.550 mm .(2)烧断细线后，a 向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a 经过光电门的速度为：v a ＝d t ；故a 的动量为：p a ＝m a d tb 离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：h ＝12gt′2，s b ＝v b t ′ 解得：v b ＝s b g 2h动量大小：p b ＝m b s bg 2h 若动量守恒，设向右为正，则有：0＝m b v b －m a v a即m a d t ＝m b s b g 2h[答案] (1)2.550 (2)m a d tm b s b g 2h 3．某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，其操作步骤如下：A ．将操作台调为水平；B ．用细线将滑块A 、B 连接，滑块A 、B 紧靠在操作台边缘，使滑块A 、B 间的弹簧处于压缩状态；C ．剪断细线，滑块A 、B 均做平抛运动，记录滑块A 、B 的落地点M 、N ；D ．用刻度尺测出M 、N 距操作台边缘的水平距离x 1、x 2；E．用刻度尺测出操作台台面距地面的高度h.(1)上述步骤中，多余的步骤是________，缺少的步骤是____________________．(2)如果动量守恒，需要满足的关系是______________(用测量量表示)．[解析] 取滑块A的初速度方向为正方向，设两滑块的质量分别为m A、m B，平抛的初速度分别为v1、v2，平抛运动的时间为t.需要验证的方程：0＝m A v1－m B v2又v1＝x1t，v2＝x2t代入得到：m A x1＝m B x2故不需要用刻度尺测出操作台台面距地面的高度h，所以多余的步骤是E；但需要用天平测出滑块A、B的质量m A、m B.[答案] (1)E用天平测出滑块A、B的质量m A、m B(2)m A x1＝m B x24．一同学采用如图所示的实验装置，设计了“验证动量守恒定律”的实验．实验装置中的斜面和水平面之间用很短的平滑曲面连接，物块通过平滑曲面时速度大小不变．实验步骤主要包括：①选取两块表面粗糙程度相同的物块A、B.②将两个粘扣分别钉到两物块的侧面上，使两物块相碰时能粘合在一起．③让物块A从斜面上某一位置O处由静止开始滑下，记下物块A在水平面上停下的位置P(多次滑下以准确确定位置P)，如图b所示．④在靠近斜面底端处放物块B，并使带有粘扣的一侧朝左，标出此时B所处位置M，如图c所示，让物块A从同一位置O处由静止开始滑下，A、B碰撞后粘合在一起，标出停止时两物块的位置N，如图c所示．⑤用刻度尺测MP、MN的长度s1和s2，用天平测出A、B的质量m A、m B.(1)只要m A、m B、s1、s2之间满足关系式__________________________________，就可以认为碰撞瞬间A、B系统的总动量保持不变．(2)为了增大碰前物块A的速度，可采取的措施有：①________________________；②________________________．[解析] (1)设碰前物块A的速度大小为v1，碰后瞬间物块A、B的共同速度为v2，对未放物块B时物块A从M运动到P的过程，由动能定理得－μm A gs1＝－12m A v21，解得v1＝2μgs1，对碰撞后A、B一起从M运动到N的过程，由动能定理可得－μ(m A＋m B)gs2＝－12(m A＋m B)v22，解得v2＝2μgs2，碰撞瞬间若满足动量守恒，则应有m A v1＝(m A＋m B)v2，即m A2μgs1＝(m A ＋m B)2μgs2，解得m A s1＝(m A＋m B)s2.即只要m A、m B、s1、s2之间满足关系式m A s1＝(m A＋m B)s2，碰撞瞬间A、B系统的总动量就保持不变．(2)为了增大碰前物块A的速度，可采取的措施有：①增加物块A开始下滑时的高度；②让碰撞点尽量接近斜面底端．[答案] (1)m A s1＝(m A＋m B)s2(2)①增加物块A开始下滑时的高度②让碰撞点尽量接近斜面底端5．某班物理兴趣小组选用如图所示装置来“探究碰撞中的不变量”．将一段不可伸长的轻质小绳一端与力传感器(可以实时记录绳所受的拉力)相连固定在O点，另一端连接小钢球A，把小钢球拉至M处可使绳水平拉紧．在小钢球最低点N右侧放置一水平气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B(B上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)．当地的重力加速度为g.某同学按上图所示安装气垫导轨、滑块B(调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触而无压力)和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰．让小钢球A从某位置释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A并没有立即反向，碰撞时间极短．(1)为完成实验，除了毫秒计读数Δt、碰撞前瞬间绳的拉力F1、碰撞结束瞬间绳的拉力F2、滑块B质量m B和遮光板宽度d外，还需要测量的物理量有________(用题中已给的物理量符号来表示)．A．小钢球A的质量m AB．绳长LC．小钢球从M到N运动的时间(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度v B＝________．[用(1)中已给的物理量符号来表示](3)由实验得出碰撞中的不变量的表达式是：______________________．(用题中已给的物理量符号来表示)[解析] (1)还需要测量A的质量m A，以及绳长L.故选A、B.(2)滑块B通过光电门时的瞬时速度v B＝d Δt .(3)根据牛顿第二定律得，F1－m A g＝m A v21 L.F2－m A g＝m A v22 L.根据动量守恒定律得，m A v1＝m A v2＋m B v B整理得：F1m A L－m2A gL＝F2m A L－m2A gL＋m B d Δt .碰撞中的不变量的表达式是：F1m A L－m2A gL＝F2m A L－m2A gL＋m B d Δt【答案】(1)AB(2)dΔt(3)F1m A L－m2A gL＝F2m A L－m2A gL＋m B d Δt6．在“探究碰撞中的守恒量”的实验中，也可以探究“mv2”这个量(对应于动能)的变化情况．(1)若采用弓形弹片弹开滑块的方案，如图①所示，弹开后的mv2的总量________(填“小于”、“等于”或“大于”)弹开前mv2的总量，这是因为______________________．(2)若采用图②的方案，碰撞前mv2的总量________(填“小于”“等于”或“大于”)碰后mv2的总量，说明弹性碰撞中________守恒．(3)若采用图③的方案，碰撞前mv2的总量________(填“小于”“等于”或“大于”)碰后mv2的总量，说明非弹性碰撞中存在__________损失．[解析] (1)若采用图①弓形弹片弹开滑块的方案，开始时两个滑块都处于静止状态，弹开的过程弹片的弹性势能转化为滑块的动能，所以弹开后的mv2的总量大于弹开前mv2的总量．(2)若采用图②中的方案，碰撞的过程中两个滑块只受到重力和支持力的作用，且二力大小相等方向相反，是一对平衡力，所以碰撞的过程动量守恒，机械能守恒，碰撞前mv2的总量等于碰后mv2的总量．(3)若采用图③中的方案，碰撞之后两个物体以相同的速度运动，所以碰撞前mv2的总量大于碰后mv2的总量，非弹性碰撞中机械能减少．[答案] (1)大于弹片的弹性势能转化为滑块的动能(2)等于机械能(3)大于机械能7．如图(a)所示，冲击摆是一个用细线悬挂着的摆块，弹丸击中摆块时陷入摆块内，使摆块摆至某一高度，利用这种装置可以测出弹丸的发射速度．实验步骤如下：①用天平测出弹丸的质量m和摆块的质量M；②将实验装置水平放在桌子上，调节摆绳的长度，使弹丸恰好能射入摆块内，并使摆块摆动平稳，同时用刻度尺测出摆长l；③让摆块静止在平衡位置，扳动弹簧枪的扳机，把弹丸射入摆块内，摆块和弹丸推动指针一起摆动，记下指针的最大偏角θ；④多次重复步骤③，记录指针最大偏角的平均值；⑤换不同挡位测量，并将结果填入下表．完成下列填空：(1)现测得高速挡指针最大偏角如图(b)所示，则θ＝________．(2)用上述测量的物理量表示发射弹丸的速度v＝________________．(已知重力加速度为g)(3)为减小实验误差，每次实验前，并不是将指针置于竖直方向的零刻度处，常常需要试射并记下各挡对应的最大指针偏角，每次正式射击前，应预置指针，使其偏角略小于该挡的最大偏角．请写出这样做的一个理由：________________________________．[解析] (1)分度值为1°，故读数为22.0(21.9～22.1均正确)(2)弹丸射入摆块内，系统动量守恒：mv ＝(m ＋M)v′，摆块向上摆动，机械能守恒：12(m ＋M)v′2＝(m ＋M)gl(1－cos θ)，联立解得：v ＝m ＋M m 2gl （1－cos θ）.(3)摆块在推动指针偏转时，要克服摩擦力做功，故应使指针先停留在适当的高度，以减少能量的损耗．(其他理由，如“过大的速度碰撞指针要损失较多的机械能”、“指针摆动较长的距离损失的机械能较多”等，只要合理即可)[答案] (1)22.0(21.9～22.1均正确)(2)v ＝m ＋M m 2gl （1－cos θ）(3)摆块在推动指针偏转时，要克服摩擦力做功，故应使指针先停留在适当的高度，以减少能量的损耗8．某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A 和B(均可视为质点)分别系在一条跨过轻质定滑轮的软绳两端，在A 的上面套一个比它大一点的环形金属块C(可视为质点)，在距地面为h 处有一宽度略大于B 的狭缝，钩码B 能通过狭缝，在狭缝上放有一个外径略大于缝宽的环形金属块D(可视为质点)，B 与D 碰撞后粘在一起，忽略一切摩擦．开始时B 距离狭缝的高度为h 1，放手后，A 、B 、C 从静止开始运动，A 、B 、C 、D 的质量均相等．B 、D 碰撞过程时间很短，忽略不计．(1)利用计时仪器测得钩码B 通过狭缝后上升h 2用时t 1，则钩码B 碰撞后瞬间的速度为________(用题中字母表示)；(2)通过此装置验证机械能守恒定律，当地重力加速度为g ，若碰撞前系统的机械能守恒，则需满足的等式为____________________(用题中字母表示)．[解析] (1)由于A 、B 、C 、D 四个质量相等，所以钩码B 通过狭缝后做匀速运动，所以钩码B 碰撞后瞬间的速度为v 2＝h 2t 1； (2)碰撞过程，依据动量守恒定律得3mv 1＝4mv 2，碰撞前，若机械能守恒，则有mgh 1＝12×3mv 21，得gh 1＝8h 223t 21，就证明机械能守恒了． [答案] (1)h 2t 1 (2)gh 1＝8h 223t 21。