动量守恒实验专题

动量守恒实验专题

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动量守恒实验专题

1．图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图。

（１）入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d，它们的质量相比较，应是m1_＿__ｍ2.

(2）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使_＿________＿_＿___＿____＿＿_。（3）继续实验步骤为:

Ａ.在地面上依次铺白纸和复写纸。

Ｂ.确定重锤对应点O。

Ｃ．不放球2，让球１从斜槽滑下,确定它落地点位置P。

Ｄ.把球2放在立柱上，让球1从斜槽滑上,与球２正碰后,确定球1和球2落地点位置M 和N。

E．用刻度尺量OM、ＯP、ＯN的长度。

Ｆ.看是否相等，以验证动量守恒。

上述步骤有几步不完善或有错误,请指出并写出相应的正确步骤。__＿＿__＿___＿＿２.(4分）如图1－１0,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h

Ｂ小球抛出点距地面的高度H

C小球做平抛运动的射程

（２）（６分)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、m2

B.测量小球m1开始释放高度h

C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到m１、m２相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM，ON

(3） (8分）

若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为_＿_＿＿（用第(２)小题中测量的量表示)；

若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为____ ＿＿__(用第（２）小题中测量的量表示).

3．某同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、Ｂ两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽,QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让Ａ球仍从位置Ｇ由静止开始滚下，和B球碰撞后,Ａ、Ｂ球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作1０次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点,Ｂ球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置，且在Ｇ、R、O所在的平面内,米尺的零点与O点对齐．

（1)碰撞后B球的水平射程应取为＿＿__＿___ｃm.

(2）在以下选项中，本次实验必须进行的测量是_＿_＿____.

A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离

B．测量A球与Ｂ球碰撞后,Ａ球落点位置到O点的距离

C.测量A球与Ｂ球的质量

D.测量G点相对于水平槽面的高度

(3）某同学用一把有５0个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径，由于遮挡,只能看见游标尺的后半部分,如图所示,小球的直径D=__＿_____mm.

（４)常用的测量仪器还有螺旋测微器，若某次测量示数如图,则待测长度为_＿_＿__＿_mm.

４．用“碰撞试验器”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。

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(1)试验中,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.小球开始释放高度h

B ．小球抛出点距地面的高度H

C ．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1m 多次从斜轨上

同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置B,测量平抛射程OB 。然后把被碰小球2

m 静止于轨道的水平部分,再将入射小球1m 从斜轨上相同位置静止释放，与小球2m 相撞,

并多次重复。接下来要完成的必要步骤是 (填选项的符号)

Ａ.用天平测量两个小球的质量1m 、2m

B.测量小球1m 开始释放高度h

Ｃ.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到12m m ，相碰后平均落地点的位置Ａ、C

E ．测量平抛射程OA ,OC

(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，那么还应满足的表达式为 （用（2)中测量

的量表示)。 O

C

B A 55.68cm 44.80cm

35.20cm

（4）经测定,1245.07.5g ，g m m ==，小球落地点的平均位置到O 点的距离如图所示。

碰撞前、后1m 的动量分别为1p 与1p '，则11:p p '= ：１１;若碰撞结束时2m 的动量为2

p ',则12:p p ''=11： ；所以，碰撞前、后总动量的比值112p p p ''+= ；实验结果说明 .

５. “探究碰撞中的不变量”的实验中:

(1)入射小球ｍ1=１5g ，原静止的被碰小球m 2=１0ｇ,由实验测得它们在碰撞前后的x －t

图象如图，可知入射小球碰撞后的ｍ1v′1是＿_＿_＿ ｋg·m/s,入射小球碰撞前的

m 1v 1是_＿＿_＿ kg·m/s，被碰撞后的ｍ２v′2是 k ｇ·m／s 。由此得出结

论 。