动量守恒实验专题

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动量动量定理动量守恒定律专题

动量定理和动量守恒定律的应用1. A、B、C三个质量相等的小球以相同的初速度v0分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出．若空气阻力不计，设落地时A、B、C三球的速度分别为v1、v2、v3，则[ ]A、经过时间t后，若小球均未落地，则三小球动量变化大小相等，方向相同B、A球从抛出到落地过程中动量变化的大小为mv1-mv0，方向竖直向下C、三个小球运动过程的动量变化率大小相等，方向相同D、三个小球从抛出到落地过程中A球所受的冲量最大2. 某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯屈的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m．在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为[ ]A、自身所受重力的2倍B、自身所受重力的5倍C、自身所受重力的8倍D、自身所受重力的10倍3. 一个质点受到合外力F作用，若作用前后的动量分别为p和p’，动量的变化为△p，速度的变化为△v，则A、p=－p’是不可能的B、△p垂直于p是可能的C、△P垂直于△v是可能的D、△P=O是不可能的。

4. 一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。

若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( )A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零5. 质量为m的木块下面用细线系一质量为M的铁块，一起浸没在水中从静止开始以加速度a匀加速下沉(如图)，经时间t1s后细线断裂，又经t2s后，木块停止下沉．试求铁块在木块停上下沉瞬间的速度．v 16、质量为M 的楔形物块上有圆弧轨道，静止在水平面上。

质量为m 的小球以速度v1向物块运动。

不计一切摩擦，圆弧小于90°且足够长。

求小球能上升到的最大高度H 和物块的最终速度v 。

7、设质量为m 的子弹以初速度v0射向静止在光滑水平面上的质量为M 的木块，并留在木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d 。

实验：验证动量守恒定律

实验：验证动量守恒定律 Revised by BETTY on December 25,2020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所有的落点都圈在里面.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，看在误差允许的范围内是否成立.(7)整理好实验器材，放回原处.(8)实验结论：在实验误差允许范围内，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.注意事项(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多次从斜轨上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静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复.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＝ g，m2＝ g，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；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′∶p2′＝11∶ .实验结果说明，碰撞前后总动量的比值p1p 1′＋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)14 (4)解析(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，即v＝xt.而由H＝12gt2知，每次竖直高度相等，所以平抛时间相等，即m1OPt＝m1OMt＋m2ONt，则可得m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.故只需测射程，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.(3)p 1＝m 1·OP t ，p 1′＝m 1·OM t联立可得p 1∶p 1′＝OP ∶OM ＝∶＝14∶11，p 2′＝m 2·ONt则p 1′∶p 2′＝(m 1·OM t )∶(m 2·ONt)＝11∶ 故p 1p 1′＋p 2′＝m 1·OPm 1·OM ＋m 2·ON≈(4)其他条件不变，使ON 最大，则m 1、m 2发生弹性碰撞，则其动量和能量均守恒，可得v 2＝2m 1v 0m 1＋m 2而v 2＝ON t ，v 0＝OP t故ON ＝2m 1m 1＋m 2·OP ＝错误!× cm≈ cm.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试根据实验要求完成下列填空： (1)实验前，轨道的调节应注意 .(2)实验中重复多次让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)若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式成立.答案 (1)槽的末端的切线是水平的 (2)让a 球从同一高处静止释放滚下 (3)天平、刻度尺 (4)a 球的质量m a 和b 球的质量m b ，线段OP 、OM 和ON 的长度 (5)m a ·OP ＝m a ·OM ＋m b ·ON解析(1)由于要保证两球发生弹性碰撞后做平抛运动，即初速度沿水平方向，所以必需保证槽的末端的切线是水平的.(2)由于实验要重复进行多次以确定同一个弹性碰撞后两小球的落点的确切位置，所以每次碰撞前入射球a的速度必须相同，根据mgh＝12mv2可得v＝2gh，所以每次必须让a球从同一高处静止释放滚下.(3)要验证m a v0＝m a v1＋m b v2，由于碰撞前后入射球和被碰球从同一高度同时做平抛运动的时间相同，故可验证m a v0t＝m a v1t＋m b v2t，而v0t＝OP，v1t＝OM，v2t＝ON，故只需验证m a·OP＝m a·OM＋m b·ON，所以要测量a球的质量m a和b球的质量m b，故需要天平；要测量两球平抛时水平方向的位移即线段OP、OM和ON的长度，故需要刻度尺.(4)由(3)的解析可知实验中需测量的物理量是a球的质量m a和b球的质量m b，线段OP、OM和ON的长度.(5)由(3)的解析可知若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式m a·OP＝m a·OM＋mb·ON.命题点二实验方案创新创新方案1：利用气垫导轨1.实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、胶布、撞针、橡皮泥等.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两滑块的质量.(2)安装：按图5安装并调好实验装置.图5(3)实验：接通电源，利用光电计时器测出两滑块在各种情况下碰撞前、后的速度(例如：①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向).(4)验证：一维碰撞中的动量守恒.例2(2014·新课标全国卷Ⅱ·35(2))现利用图6(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.图6实验测得滑块A 的质量m 1＝ kg ，滑块B 的质量m 2＝ kg ，遮光片的宽度d ＝ cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝ 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 ＝ ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.若实验允许的相对误差绝对值(⎪⎪⎪⎪⎪⎪碰撞前后总动量之差碰前总动量×100%)最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律写出运算过程. 答案见解析解析按定义，滑块运动的瞬时速度大小v 为v ＝ΔsΔt①式中Δs 为滑块在很短时间Δt 内走过的路程设纸带上相邻两点的时间间隔为Δt A ，则 Δt A ＝1f＝ s②Δt A 可视为很短.设滑块A 在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v 0、v 1. 将②式和图给实验数据代入①式可得v 0＝ m/s③ v 1＝ m/s④设滑块B 在碰撞后的速度大小为v 2，由①式有v 2＝d Δt B⑤ 代入题给实验数据得v 2≈ m/s⑥设两滑块在碰撞前、后的动量分别为p 和p ′，则p ＝m 1v 0⑦p′＝m1v1＋m2v2⑧两滑块在碰撞前、后总动量相对误差的绝对值为δp ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪p－p′p×100%⑨联立③④⑥⑦⑧⑨式并代入有关数据，得δp≈%<5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律.创新方案2：利用等长的悬线悬挂等大的小球1.实验器材：小球两个(大小相同，质量不同)、悬线、天平、量角器等.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两小球的质量.(2)安装：如图7所示，把两个等大的小球用等长的悬线悬挂起来.图7(3)实验：一个小球静止，将另一个小球拉开一定角度释放，两小球相碰.(4)测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度.(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.例3如图8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点下方桌子的边缘有一竖直立柱.实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高.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点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：图8(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)答案(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面离水平地面的高度H(2)2m1a－h＝2m1b－h＋m2cH＋h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；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度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m2和立柱高h、桌面离水平地面的高度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2m1a－h＝2m1b－h＋m2cH＋h.创新方案3：利用光滑长木板上两车碰撞1.实验器材：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥、小木片.2.实验方法(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)安装：如图9所示，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，连在小车甲的后面，在甲、乙两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.长木板下垫上小木片来平衡摩擦力.图9(3)实验：接通电源，让小车甲运动，小车乙静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，两小车连接成一体运动.(4)测速度：可以测量纸带上对应的距离，算出速度.(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.例4某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图10所示.在小车甲后连着纸带，打点计时器的打点频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.图10(1)若已得到打点纸带如图11所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，则应选段计算小车甲的碰前速度，应选段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两格填“AB”“BC”“CD”或“DE”).图11(2)已测得小车甲的质量m甲＝ kg，小车乙的质量m乙＝ kg，由以上测量结果，可得碰前m甲v甲＋m乙v乙＝kg·m/s；碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝kg·m/s.(3)通过计算得出的结论是什么答案(1)BC DE(2) (3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.解析(1)观察打点计时器打出的纸带，点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段，CD段点迹不均匀，故CD应为碰撞阶段，甲、乙碰撞后一起匀速直线运动，打出间距均匀的点，故应选DE段计算碰后共同的速度.(2)v甲＝xBCΔt＝ m/s，v′＝xDEΔt＝ m/sm甲v甲＋m乙v乙＝kg·m/s碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝(m甲＋m乙)v′＝×kg·m/s＝kg·m/s.(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.。

物理动量守恒定律题20套(带答案)

v 25m / s
考点：考查了动量守恒定律的应用【名师点睛】要使两车不相撞，甲车以最小的水平速度将小球发射到乙车上的临界条件是两车速度相同，以甲车、球与乙车为系统，由系统动量守恒列出等式，再以球与乙车为系统，由系统动量守恒列出等式，联立求解
2．一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块并留在其中，与木块用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，开始弹簧处于原长，如图所示．已知弹簧
代入数据解得：E 损=0.25J 答：①碰后 A 球的速度为 1.0m/s； ②碰撞过程中 A、B 系统损失的机械能为 0.25J．【点评】小球碰撞过程中动量守恒、机械能不守恒，由动量守恒定律与能量守恒定律可以正确解题，应用动量守恒定律解题时要注意正方向的选择．
9．如图所示，光滑平行金属导轨的水平部分处于竖直向下的 B=4T 的匀磁场中，两导轨间距 L=0.5m，导轨足够长金属棒 a 和 b 的质量都为 m=1kg，电阻 Ra Rb 1 .b 棒静止于轨道水平部分，现将 a 棒从 h=80cm 高处自静止沿弧形轨道下滑，通过 C 点进入轨道的水平部分，已知两棒在运动过程中始终保持与导轨垂直，且两棒始终不相碰.求 a、b 两棒的最终速度大小以及整个过程中 b 棒中产生的焦耳热（已知重力加速度 g 取 10m/s2）
根据题意： m1 : m2 2
有以上四式解得： v2 2 2gR
接下来男演员做平抛运动：由 4R 1 gt2 ，得 t 8R
2
g
因而： s v2t 8R ；【点睛】
两演员一起从从 A 点摆到 B 点，只有重力做功，根据械能守恒定律求出最低点速度；女演员在极短时间内将男演员沿水平方向推出，两演员系统动量守恒，由于女演员刚好能回
Q

实验：验证动量守恒

1.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的气垫导轨和滑块A和B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m A、m B；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，静止放置在气垫导轨上；d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L1；e.按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．①实验中还应测量的物理量及其符号是______ ．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，产生误差的原因有______ (至少答出两点)．【答案】B的右端至挡板D的距离，符号为L2.；m A L1t1=m B L2t2；L1、L2、t1、t2、m A、m B的数据测量误差或没有考虑弹簧推动滑块的加速过程【解析】解：A、B两滑块被压缩的弹簧弹开后，在气垫导轨上运动时可视为匀速运动，因此只要测出A与C的距离L1、B与D的距离L2及A到C、B到D的时间t1和t2，测出两滑块的质量，就可以用m A L1t1=m B L2t2验证动量是否守恒．所以实验中还应测量的物理量为B的右端至挡板D的距离，符号为L2．验证动量守恒定律的表达式是m A L1t1=m B L2t2产生误差的原因：①L1、L2、t1、t2、m A、m B的数据测量误差；②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；③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．④气垫导轨不完全水平．故答案为：①B的右端至挡板D的距离，符号为L2；②m A L1t1=m B L2t2；L1、L2、t1、t2、m A、m B的数据测量误差或没有考虑弹簧推动滑块的加速过程；根据实验的原理确定测量的物理量，以及测量的步骤，根据原理列出动量守恒定律的表达式.然后分析答题．利用位移或位移与时间的比值表示物体的速度是物理实验中常用的一种方法，要注意掌握．2.如图1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部分碰撞前后的动量关系．(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2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m l 多次从斜轨上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m 2静置于轨道的水平部分，再将入射球m l 从斜轨上S 位置静止释放，与小球m 2相碰，并多次重复.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m l 、m 2B .测量小球m 1开始释放高度hC .测量抛出点距地面的高度HD .分别找到m 1、m 2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，m 1=45.0g ，m 2=7.5g ，小球落地点的平均位置距O 点的距离如图所示.碰撞前、后m 1的动量分别为p 1与p 1′，则p 1：p 1′= ______ ：11；若碰撞结束时m 2的动量为p 2′，则p 1′：p 2′=11：______ ．实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为______ .(此问结果保留三位有效数字)【答案】C ；ADE ；14；2.9；1.01【解析】解：(1)验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度.故选C ．(2)实验时，先让入射球m l 多次从斜轨上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m 2静置于轨道的水平部分，再将入射球m l 从斜轨上S 位置静止释放，与小球m 2相碰，并多次重复.测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中D 、E 是必须的，而且D 要在E 之前.至于用天平秤质量先后均可以.所以答案是：ADE ．(3)若碰撞是弹性碰撞，动能是守恒的，则有m 1⋅OM 2+m 2⋅ON 2=m 1⋅OP 2成立碰撞前后m 1动量之比：P 1P 1′=OP OM =44.835.2=1411 P 1′P 2′=m 1⋅ OM m 2⋅ ON =45×35.27.5×55.08P 1P 1′+P 2′=m 1⋅ OP m 1⋅OM+ m 2⋅ ON =45×44.845×35.2+7.5×55.08=1.01 故答案为：①C ；②ADE ；③14；2.9；④1.01；验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难.因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度.过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求.只需满足每次入射球每次从同一点开始运动即可；最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．本题考查验证动量守恒定律的实验；在验证动量守恒定律中，要注意明确实验原理，学会实验方法；学会在相同高度下，利用平抛运动的水平射程来间接测出速度，并能推导相应的动量守恒表达式求解对应的比值．3.如图所示，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部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在水平面上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，在白纸上记录下重垂线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在水平面上。

动量守恒定律的实验探究

动量守恒定律的实验探究动量守恒定律是力学中的基本定律之一，它描述了在没有外力作用下，物体的总动量保持不变。

在本文中，我们将通过实验来探究动量守恒定律的准确性和应用。

实验目的：验证动量守恒定律，并探究动量守恒定律在碰撞实验中的应用。

实验材料：1. 平滑水平轨道2. 两个小球（质量分别为m1和m2）3. 弹簧测力计4. 定尺5. 计时器6. 实验记录表格实验步骤：1. 将轨道放在水平面上，并确保它的表面是光滑的。

2. 在轨道的一端放置一个小球（m1），并将其从静止位置释放。

3. 计算小球的起始高度，并记录它。

4. 记录小球通过轨道另一端时经过的时间。

5. 将第二个小球（m2）放在轨道的另一端，并将其与第一个小球以一定速度进行碰撞。

6. 进行多组碰撞实验，记录每次碰撞前后两个小球的速度和质量，并计算它们的动量。

7. 根据实验结果验证动量守恒定律，并分析实验误差。

实验结果与分析：通过多组实验数据的记录和计算，我们可以验证动量守恒定律的准确性。

根据动量守恒定律，每次碰撞前后两个小球的总动量应该保持不变，即m1v1i + m2v2i = m1v1f + m2v2f，其中m1和m2分别为两个小球的质量，v1i和v2i为碰撞前两个小球的速度，v1f和v2f为碰撞后两个小球的速度。

在实验过程中，我们记录了每次碰撞前后两个小球的速度和质量，并计算了它们的动量。

通过对实验数据的分析，我们发现总动量在碰撞前后保持不变，验证了动量守恒定律的准确性。

然而，由于实验误差的存在，我们的实验结果可能会与理论值存在一些偏差。

实验误差可能源于实验设备的精确度、测量方法的不精确等因素。

为了减小误差的影响，我们可以进行多组实验，并计算平均值，以提高实验结果的精确性。

实验的应用：动量守恒定律在我们的日常生活中有广泛的应用。

例如，当我们骑自行车时，如果需要停下来，可以通过向后踩脚踏来增加反向的动量，从而减小前进的动量，实现停车。

此外，交通事故的调查中也会运用动量守恒定律，以分析碰撞前后车辆的速度和碰撞力。

实验课8 验证动量守恒定律

�� ℎ0+ℎ
考向1
考向2
考向3
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实验探究拓展本实验的创新点是在实验器材方面使用气垫导轨。两个滑块均在气垫导轨上运动,摩擦阻力可忽略不计,两滑块碰撞前后的速度由纸带得出,进而验证动量守恒,或结合能量守恒进行验证。
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考向1
考向2
考向3
例3某同学利用电火花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,使滑块稳定地悬浮在导轨上,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。
答案 (1)保持水平 (2)> = (3)A C (4)B
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考向1
考向2
考向3
实验数据处理与误差分析
例2下图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点离水平桌面的距离为b,C 点与桌子边沿间的水平距离为c。
(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 ma��=ma��+mb�� ,故选项B正确。

058验证动量守恒的四种实验方案及数据处理方法精讲精练-2022届高三物理一轮复习疑难突破微专题

一.实验目的：验证动量守恒定律。

二.实验原理：在一维碰撞中，测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′，计算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒。

三.根据不同的测速方法有四种实验方案方案一：通过平抛测速度，利用斜槽滚球验证动量守恒定律方案二：通过光电门测速度，利用滑块和气垫导轨或木板完成实验方案三：利用摆球的摆动的最大高度测速度，设计实验方案四：通过打点计时器测速度，设计实验四.实验方案、数据处理方法及相应的例题和巩固练习方案一：通过平抛测速度，利用斜槽滚球验证动量守恒定律[实验器材]斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。

[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(避免入射小球反弹)。

2．按照如图所示安装实验装置。

调整固定斜槽使斜槽底端水平。

3．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．不放被撞小球，每次让入射小球(质量为m1)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．把被撞小球(质量为m2)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。

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。

[数据处理]验证的表达式：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许的范围内是否成立。

例1-1：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3(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________(填选项前的序号)，间接地解决这个问题．A．小球开始释放的高度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(2)用天平测量两个小球的质量m1、m2.图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放；然后把被碰小球m2静置于轨道水平部分的右侧末端，再将入射小球m1从斜轨上+S位置静止释放，与小球m2相撞，并重复多次，分别找到小球的平均落点M、P、N，并测量出平均水平位移OM、OP、ON.(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________________________[用(2)中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为________________________[用(2)中测量的量表示]．答案 (1)C (3)m 1·OP ＝m 1·OM ＋m 2·ONm 1·OP 2＝m 1·OM 2＋m 2·ON 2或OP+OM=ON解析 (1)验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平位移大小来体现速度大小，故需要测量水平位移，故A 、B 错误，C 正确．(3)根据平抛运动规律可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t ，则：v 0＝OP t ，v 1＝OM t ，v 2＝ON t，而动量守恒的表达式是：m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 2 若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式m 1·OP ＝m 1·OM ＋m 2·ON ①即可；若为弹性碰撞，则碰撞前后系统动能相同，则有：12m 1v 02＝12m 1v 12＋12m 2v 22，即满足关系式：m 1·OP 2＝m 1·OM 2＋m 2·ON 2②.①②联立可得OP+OM=ON巩固练习：练习1-1.某同学利用如下实验装置研究两物体碰撞过程中的守恒量。

动量守恒的实验验证

动量守恒的实验验证动量守恒是物理学中的重要定律之一，它表明在一个系统内，当没有外力作用时，系统的总动量将保持不变。

本文将介绍几种实验验证动量守恒的方法。

一、小球碰撞实验1.实验目的通过观察小球碰撞过程，验证动量守恒定律。

2.实验材料两个相同质量的小球、平滑水平面3.实验步骤- 将两个小球置于水平面上，使它们保持静止。

- 以一定的速度使一个小球向另一个小球运动。

- 观察碰撞过程中两个小球的运动状态。

4.实验结果分析如果两个小球碰撞之后静止，或者以相同的速度相背而去，那么可以得出结论：系统的总动量在碰撞过程中守恒。

二、火箭发射实验1.实验目的通过火箭发射实验，验证动量守恒定律。

2.实验材料小型火箭模型、发射器、计时器3.实验步骤- 在室外安全的地方进行实验。

- 将火箭模型放入发射器中。

- 点燃火箭模型的发动机。

- 使用计时器记录火箭从发射器射出到完全停止的时间。

4.实验结果分析在火箭发射过程中，如果火箭以一定的速度射出，并且在空中逐渐减速直至停止，那么可以得出结论：火箭前后的动量改变之和等于零，验证了动量守恒定律。

三、弹簧振子实验1.实验目的通过观察弹簧振子的运动过程，验证动量守恒定律。

2.实验材料弹簧振子装置、标尺、计时器3.实验步骤- 将标尺固定在垂直方向上，用于测量振子的位移。

- 将弹簧振子拉到一定距离，释放后观察其振动过程。

- 使用计时器记录振子从一个极端位置振动到另一个极端位置的时间。

4.实验结果分析弹簧振子在振动过程中，如果振幅和周期保持一致，可以得出结论：振子在每个极端位置的动量改变之和等于零，并验证了动量守恒定律。

综上所述，通过小球碰撞实验、火箭发射实验和弹簧振子实验，我们可以验证动量守恒定律的有效性。

这些实验结果证明了在没有外力作用时，系统的总动量将保持不变的原理。

对于我们理解物体运动和相互作用具有重要意义，并在工程设计和科学研究中发挥着重要作用。

实验验证动量守恒定律

实验：研究碰撞中的动量守恒一、气垫导轨实验探究法注意：1、碰撞时难免有能量损失。

只有当某个物理量在能量损失较大和损失较小的碰撞中都不变，它才是我们寻找的不变量。

在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞架，可以得到能量损失很小的碰撞。

在滑块的碰撞端面贴胶布，可以增大碰撞时的能量损失。

如果在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个滑块连接成一起运动，这样的碰撞中能量损失很大。

如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣，碰撞时它们也会连成一体。

2、原来连在一起的两个物体，由于它们之间具有相互排斥的力而分开，这实际上也是一种碰撞。

这种情况可以通过下面的方法实现：用细线将弹簧片拉成弓形，放置于质量不同的两个滑块之间，并使它们静止。

然后烧断细线，弹簧片弹开后落下，两个滑块随即向相反方向运动。

实验器材气垫导轨、滑块、光电门、光电计时器、学生电源、导线、开关、天平实验步骤1、先用天平测出两个滑块的质量m1和m2。

2、调节气垫导轨水平（方法是将滑块放到导轨上，不自动地向一方滑动），并调整光电门处于待测状态。

3、按图连接好实验装置4、打开气垫导轨，让滑块能在导轨上无摩擦地滑动5、打开光电计时器，分别给两滑块初速度，用光电计时器直接测出碰前速度v1和v2以及碰后的速度v1ˊ和v2ˊ，并记录在表格中。

填表时要注意：如果小球碰撞后运动的速度与原来的方向相反，应在数据前加一负号表示。

6、在两滑块碰撞位置加上橡皮泥（用天平称出加泥后的质量），再重复上述过程，把碰撞前后的速度记录在表格中。

7、在两滑块的碰撞端贴胶布，同样重复上述过程，记录数据，填入表格。

8、研究记录的数据，从中找出前后不变的量。

注意事项1、应让滑块在导轨上能无摩擦地滑动，不受阻力作用。

2、气垫导轨应放水平。

3、所给滑块的初速度不能太大或太小。

二、打点计时器实验探究法实验器材光滑导轨、滑块、电磁打点计时器、学生电源、配重砝码、纸带，天平、刻度尺。

实验步骤1、在两滑块碰撞位置加上橡皮泥，先用天平称出加泥后两个滑块的质量m1和m2。

实验报告动量守恒

实验报告动量守恒实验报告：动量守恒引言：动量守恒是物理学中重要的基本原理之一。

它表明在一个封闭系统中，当没有外力作用时，系统的总动量保持不变。

本实验旨在通过一系列实验验证动量守恒定律，并探讨其应用。

实验一：弹性碰撞在实验室中，我们使用了两个小球进行弹性碰撞实验。

首先，将两个小球放在一条直线上，给其中一个小球以初速度，然后观察碰撞后两个小球的运动情况。

实验结果显示，碰撞后两个小球的速度发生了变化，但总动量保持不变。

这符合动量守恒定律的预期。

通过测量碰撞前后小球的质量和速度，我们可以计算出碰撞前后的动量，并验证动量守恒定律。

实验二：非弹性碰撞接下来，我们进行了非弹性碰撞实验。

同样地，将两个小球放在一条直线上，给其中一个小球以初速度，然后观察碰撞后两个小球的运动情况。

与弹性碰撞不同的是，非弹性碰撞中，两个小球在碰撞后会粘在一起，并以共同的速度继续运动。

同样地，我们测量了碰撞前后小球的质量和速度，并计算了碰撞前后的动量。

实验结果显示，碰撞后两个小球的总动量仍然保持不变。

虽然碰撞后小球的运动速度发生了变化，但总动量仍然守恒。

这再次验证了动量守恒定律在非弹性碰撞中的适用性。

实验三：动量守恒在实际生活中的应用动量守恒定律不仅仅在实验室中适用，它还可以在实际生活中找到许多应用。

例如，交通事故中的汽车碰撞，飞机着陆时的冲击，以及运动员跳水时的动作等等。

在交通事故中，当两辆车相撞时，它们的动量会发生改变。

根据动量守恒定律，我们可以通过测量事故前后车辆的质量和速度来推断事故发生时的速度。

这对于事故的调查和分析非常重要。

另一个例子是飞机着陆时的冲击。

当飞机着陆时，它的动量会迅速减小，而动量守恒定律告诉我们，这个减小的动量必须通过其他途径得到补偿，例如飞机的减速装置和地面的反作用力。

这有助于我们理解飞机着陆时的物理过程。

结论：通过以上实验和应用的讨论，我们可以得出结论：动量守恒定律是一个普遍适用的物理原理，在许多实验和现实生活中都得到了验证。

动量守恒定律实验报告

动量守恒定律实验报告动量守恒定律实验报告引言：动量守恒定律是力学中的基本定律之一，它描述了一个封闭系统中动量的守恒性质。

在这个实验中，我们将通过一系列的实验来验证动量守恒定律，并探讨其在不同情况下的应用。

实验一：弹性碰撞我们首先进行了一组弹性碰撞实验。

实验装置包括两个小球，一个称为A，另一个称为B。

我们将A球放在静止的状态，然后用一个弹簧装置将B球以一定速度撞向A球。

实验过程中，我们使用了两个光电门来测量小球的速度。

实验结果显示，当B球撞向A球时，A球受到了一个向后的冲力，而B球则受到了一个向前的冲力。

通过测量小球的速度，我们发现在碰撞前后，小球的总动量保持不变。

这验证了动量守恒定律在弹性碰撞中的应用。

实验二：非弹性碰撞接下来，我们进行了一组非弹性碰撞实验。

与之前的实验相比，我们在A球和B球之间加入了一个黏合剂，使得它们在碰撞后粘在一起。

同样地，我们使用了光电门来测量小球的速度。

实验结果显示，在非弹性碰撞中，碰撞后小球的总动量同样保持不变。

然而，与弹性碰撞不同的是，碰撞后小球的速度发生了改变。

这是因为碰撞过程中部分动能被转化为内能，从而导致了速度的变化。

尽管如此，动量守恒定律仍然成立。

实验三：炮弹射击在最后一组实验中，我们模拟了一个炮弹射击的情景。

实验装置包括一个发射器和一个靶子。

我们使用了一个测力计来测量发射器在射击过程中所受到的力，并使用高速摄像机记录了炮弹的运动轨迹。

实验结果显示，炮弹在发射过程中受到的冲量与发射器所受到的冲量大小相等，方向相反。

这符合动量守恒定律中的冲量定理。

此外，我们还发现，炮弹在空中的运动轨迹可以通过动量守恒定律来解释和预测。

结论：通过以上实验，我们验证了动量守恒定律在不同情况下的应用。

无论是弹性碰撞、非弹性碰撞还是炮弹射击，动量守恒定律都能够准确地描述物体的运动。

这表明动量守恒定律在力学中的重要性和普适性。

动量守恒定律的应用不仅仅局限于实验室，它在日常生活中也有着广泛的应用。

动量守恒的实验

动量守恒的实验动量守恒是物理学中一个重要的理论原则，它指出在一个孤立系统中，动量的总量始终保持不变。

为了验证动量守恒的理论，我们可以进行以下实验。

实验设计：实验目的：验证动量守恒定律。

实验器材：弹性小球、平滑水平面、光栅、光电门、弹簧秤、直尺、计时器等。

实验步骤：1. 将光栅固定在一块水平面上，并将其放置在宽大于小球直径的平滑水平面上。

2. 将光电门安装在光栅边缘的两侧，确保小球通过光栅时能够被准确地检测到。

3. 将弹簧秤固定在水平面的一侧，使其与光电门对齐。

4. 选择一个合适的实验小球，并将其置于弹簧秤上。

5. 用直尺测量小球到光电门的距离，并记录下来作为初始距离。

6. 启动计时器，并轻轻拉开小球，使其沿着平滑水平面向光栅运动。

7. 当小球通过光电门时，记录经过的时间，并记录下来。

8. 重复以上步骤多次，取平均值以提高实验结果的准确性。

实验结果：根据实验数据，我们可以计算出小球通过光电门时的速度，进而计算出其动量。

利用动量守恒原理，我们可以比较初始状态下小球的动量与通过光栅后的动量是否相等，验证动量守恒定律是否成立。

讨论与结论：通过多次实验，并进行数据分析，我们得出以下结论：1. 在这个实验中，我们验证了动量守恒定律的有效性。

无论小球的初始速度大小如何，通过光栅后的动量总是等于初始动量。

2. 实验结果的准确性受到许多因素的影响，如光电门的精确度、计时器的准确性以及平滑水平面的平整程度等。

在实验过程中要注意这些因素，并尽量减小其对实验结果的影响。

3. 通过对实验数据的分析，我们还可以进一步研究动量守恒定律在不同条件下的适用性。

例如，可以改变水平面的倾角，观察小球通过光栅后的动量是否仍然守恒。

动量守恒定律在物理学中起着重要的作用，它不仅可以解释许多物理现象，还应用于工程设计和交通安全等领域。

通过实验验证动量守恒定律的有效性，有助于加深对物理学原理的理解，并为日常生活和科学研究提供参考依据。

结论：根据以上实验结果和讨论，我们可以得出结论：动量守恒定律在本实验中得到了有效的验证。

实验：验证动量守恒定律(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)

实验：验证动量守恒定律--高一物理专题练习（内容+练习）一、实验原理动量守恒定律的适用条件是系统不受外力或者所受外力的矢量和为0.当发生碰撞时作用时间很短，内力远大于外力，因此碰撞满足动量守恒的条件．在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，若系统所受合外力为零，则系统的动量守恒，则m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.二、实验方案设计方案1：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒(1)质量的测量：用天平测量．(2)速度的测量：v＝dΔt，式中的d为滑块上挡光板的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块上的挡光板经过光电门的时间．(3)碰撞情景的实现：如图所示，利用弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥设计各种类型的碰撞，利用在滑块上加重物的方法改变碰撞物体的质量．(4)器材：气垫导轨、数字计时器、滑块(带挡光板)两个、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥、天平．(5)验证的表达式：m1v1′＋m2v2′＝m1v1＋m2v2(注意速度的矢量性)方案2：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒如图甲所示，让一个质量较大的小球从斜槽上滚下来，与放在斜槽末端的另一质量较小的同样大小的小球发生正碰，之后两小球都做平抛运动．(1)质量的测量：用天平测量．(2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间相等．如果以小球的飞行时间为单位时间，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度．只要测出不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离OP，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出的水平距离OM和ON，就可以表示出碰撞前后小球的速度．(3)碰撞情景的实现：①不放被碰小球，让入射小球m 1从斜槽上某一位置由静止滚下，记录平抛的落点P 及水平位移OP .②在斜槽水平末端放上被碰小球m 2，让m 1从斜槽同一位置由静止滚下，记下两小球离开斜槽做平抛运动的落点M 、N 及水平位移OM 、ON .(4)器材：斜槽、两个大小相等而质量不等的小球、重垂线、白纸、复写纸、刻度尺、天平、圆规．(5)验证的表达式：m 1·OP ＝m 1·OM ＋m 2·ON .三、实验步骤不论哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下：(1)用天平测出相关质量．(2)安装实验装置．(3)使物体发生一维碰撞，测量或读出相关物理量，计算相关速度，填入预先设计好的表格．(4)改变碰撞条件，重复实验．(5)通过对数据的分析处理，验证碰撞过程动量是否守恒．(6)整理器材，结束实验．一、单选题1．验证动量守恒定律的实验装置如图所示，测得入射金属球P 的质量116.2g m =，直径116mm d =，需要在斜槽水平段末端放置一个被碰小球Q ，现有下列小球，应选用（）A ．金属球（m =19.0g ，d =16mm ）B ．玻璃球（m =5.4g ，d =16mm ）C ．塑料球（m =3.0g ，d =20mm ）D ．乒乓球（m =2.7g ，d =40mm ）【答案】B【解析】为了小球P 发生碰撞后不被反弹，P 小球质量应大于Q 小球质量，为了发生对心碰撞，两小球的直径应该相等。

实验专题七验证动量守恒定律(含答案)

实验专题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',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。

2.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、橡皮泥等。

方案二带细线的摆球(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、刻度尺等。

方案四斜槽、大小相等而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、三角板等。

3.实验步骤方案一利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出滑块质量。

(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在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和方向)。

(4)验证:一维碰撞中的动量守恒。

方案二利用等长摆球完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2。

(2)安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。

(3)实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰。

(4)测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。

(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。

方案三在光滑长木板上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量:用天平测出两小车的质量。

(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,连在小车的非碰撞端,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,如图所示。

(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中,使两小车连接成一体运动。

(4)测速度:通过纸带算出速度。

(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验。

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)

高考物理动量守恒定律题20套(带答案)一、高考物理精讲专题动量守恒定律1．如图所示，在光滑的水平面上有一长为L 的木板B ，上表面粗糙，在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C ，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B 、C 静止在水平面上．现有滑块A 以初速度0v 从右端滑上B ，一段时间后，以02v 滑离B ，并恰好能到达C 的最高点．A 、B 、C 的质量均为m ．求：（1）A 刚滑离木板B 时，木板B 的速度；（2）A 与B 的上表面间的动摩擦因数μ；（3）圆弧槽C 的半径R ；（4）从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能．【答案】（1） v B ＝04v ；（2）20516v gL μ=（3）2064v R g =（4）201532mv E ∆=【解析】【详解】(1)对A 在木板B 上的滑动过程，取A 、B 、C 为一个系统，根据动量守恒定律有：mv 0＝m2v ＋2mv B 解得v B ＝4v (2)对A 在木板B 上的滑动过程，A 、B 、C 系统减少的动能全部转化为系统产生的热量222000111()2()22224v v mgL mv m m μ⨯＝－－解得20516v gLμ=(3)对A 滑上C 直到最高点的作用过程，A 、C 系统水平方向上动量守恒，则有：2mv ＋mv B ＝2mv A 、C 系统机械能守恒：22200111()()222242v v mgR m m mv +-⨯＝解得264v R g= (4)对A 滑上C 直到离开C 的作用过程，A 、C 系统水平方向上动量守恒0024A C mv mv mv mv +=+ A 、C 系统初、末状态机械能守恒，2222001111()()222422A C m m m m +=+v v v v 解得v A ＝4v . 所以从开始滑上B 到最后滑离C 的过程中A 损失的机械能为：2220015112232A mv E mv mv ∆＝－＝【点睛】该题是一个板块的问题，关键是要理清A 、B 、C 运动的物理过程，灵活选择物理规律，能够熟练运用动量守恒定律和能量守恒定律列出等式求解．2．如图甲所示，物块A 、B 的质量分别是 m A =4.0kg 和m B =3.0kg ．用轻弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B 右侧与竖直墙相接触．另有一物块C 从t =0时以一定速度向右运动，在t =4s 时与物块A 相碰，并立即与A 粘在一起不再分开，物块C 的v -t 图象如图乙所示．求：①物块C 的质量？②B 离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能E P ？【答案】（1）2kg （2）9J 【解析】试题分析：①由图知，C 与A 碰前速度为v 1＝9 m/s ，碰后速度为v 2＝3 m/s ，C 与A 碰撞过程动量守恒．m c v 1＝（m A ＋m C ）v 2 即m c ＝2 kg②12 s 时B 离开墙壁，之后A 、B 、C 及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A 、C 与B 的速度相等时，弹簧弹性势能最大（m A ＋m C ）v 3＝（m A ＋m B ＋m C ）v 4得E p ＝9 J考点：考查了动量守恒定律，机械能守恒定律的应用【名师点睛】分析清楚物体的运动过程、正确选择研究对象是正确解题的关键，应用动量守恒定律、能量守恒定律、动量定理即可正确解题．3．人站在小车上和小车一起以速度v 0沿光滑水平面向右运动．地面上的人将一小球以速度v 沿水平方向向左抛给车上的人，人接住后再将小球以同样大小的速度v 水平向右抛出，接和抛的过程中车上的人和车始终保持相对静止．重复上述过程，当车上的人将小球向右抛出n 次后，人和车速度刚好变为0．已知人和车的总质量为M ，求小球的质量m ．【答案】02Mv m nv= 【解析】试题分析：以人和小车、小球组成的系统为研究对象，车上的人第一次将小球抛出，规定向右为正方向，由动量守恒定律：Mv 0-mv=Mv 1+mv 得：102mvv v M=-车上的人第二次将小球抛出，由动量守恒： Mv 1-mv=Mv 2+mv 得：2022mvv v M=-⋅同理，车上的人第n 次将小球抛出后，有02n mvv v n M=-⋅ 由题意v n =0，得：02Mv m nv=考点：动量守恒定律4．如图所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径R ＝0.5m ，物块A 以v 0＝6m/s 的速度滑入圆轨道，滑过最高点Q ，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P 处静止的物块B 碰撞，碰后粘在一起运动，P 点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为L ＝0.1m ，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为μ＝0.1，A 、B 的质量均为m ＝1kg(重力加速度g 取10m/s 2；A 、B 视为质点，碰撞时间极短)．(1)求A 滑过Q 点时的速度大小v 和受到的弹力大小F ； (2)若碰后AB 最终停止在第k 个粗糙段上，求k 的数值； (3)求碰后AB 滑至第n 个(n ＜k )光滑段上的速度v n 与n 的关系式．【答案】(1)5m/s v =, F ＝22 N (2) k ＝45 (3)90.2m/s ()n v n n k =-＜【解析】⑴物块A 从开始运动到运动至Q 点的过程中，受重力和轨道的弹力作用，但弹力始终不做功，只有重力做功，根据动能定理有：－2mgR ＝－解得：v ＝＝4m/s在Q 点，不妨假设轨道对物块A 的弹力F 方向竖直向下，根据向心力公式有：mg ＋F ＝解得：F ＝－mg ＝22N ，为正值，说明方向与假设方向相同。

(整理版)验证动量守恒定律

实验：验证动量守恒定律【基础知识】一、实验目的：验证动量守恒二、实验器材：两个小球（大小相等，质量不等）；斜槽；重锤线；白纸；复写纸；天平；刻度尺；圆规．三、实验原理：利用图-1的装置验证碰撞中的动量守恒，让一个质量较大的球从斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞，两球均做平抛运动。

由于下落高度相同，从而导致飞行时间相等，我们用它们平抛射程的大小代替其速度。

小球的质量可以测出，速度也可间接地知道，如满足动量守恒式m 1v 1=m 1v 1＇+m 2v 2＇，则可验证动量守恒定律．四、实验步骤：1．用天平分别称出两个小球的质量m 1和m 2；2．按图-2安装好斜槽，注意使其________________，并在地面适当的位置放上白纸和复写纸，并在白纸上记下重锤线所指的位置O 点.3．首先在不放被碰小球的前提下，让入射小球从斜槽上__________由静止滚下，重复数次，便可在复写纸上打出多个点，用圆规作出尽可能小的圆，将这些点包括在圆内，则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P 点（图-2）；4．将被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球与被碰小球能发生正碰；5．让入射小球由原来高度从静止开始滚下，重复数次，使两球相碰，按照步骤3的办法求出入球落地点的平均位置M 和被碰小球落地点的平均位置N ；6．过ON 在纸上做一条直线，测出OM 、OP 、ON 的长度；7．将数据代入下列公式，验证公式两边数值是否相等（在实验误差允许的范围内）：m 1·OP =m 1·O M +m 2·ON五、注意事项：1．入射球的质量应大于被碰球的质量，且必须保证两球“正碰”。

2．测定两球速度的方法，是以它们做平抛运动的水平位移代表相应的速度。

3．斜槽末端必须水平，检验方法是将小球放在平轨道上任何位置，看其能否都保持静止状态。

4．入射球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下．方法是在斜槽上的适当高度处固定一档板，小球靠着档板后放手释放小球。