动量守恒实验专题

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,应就是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与复写纸。

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与球2落地点位置M与N。

E.用刻度尺量OM、OP、ON的长度。

F.瞧就是否相等,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就是不容易的,但就是,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点就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就是________.(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);

若碰撞就是弹性碰撞,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就是斜槽,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,与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点就是水平槽末端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就是________.

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,只能瞧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。

(1)试验中,直接测定小球碰撞前后的速度就是不容易的。但就是,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 点就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2m 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就是 (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);若碰撞就是弹性碰撞,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1

p ',则11:p p '= :11;若碰撞结束时2m 的动量为2p ',则12:p p ''=11: ;所以,碰撞前、后总动量的比值112

p 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m 1＝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m 1v′1就是_____ kg·m/s,入射小球碰撞前的m 1v 1就是_____ kg·m/s,被碰撞后的m 2v′2就是 kg·m/s 。由此得出结论 。

(2)实验装置如图所示,本实验中,

实验必须要求的条件就是

A、斜槽轨道必须就是光滑的

B、斜槽轨道末端点的切线就是水平的

C、入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放

D、入射球与被碰球满足m a>m b,r a＝r b

(3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系

就是

A.m a·ON＝m a·OP＋m b·OM

B.m a·OP＝m a·ON＋m b·OM

C.m a·OP＝m a·OM＋m b·ON

D.m a·OM＝m a·OP＋m b·ON

6.气垫导轨就是常用的一种实验仪器。它就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。现用带竖直挡板C与D

的气垫导轨以及滑块A与B来验证动量守恒定律,实验装置如图

(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与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与t2。

①实验中还应测量的物理量就是_________ ___________。

②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式就是____ ________________。

③被压缩弹簧的弹性势能的表达式为。

7.光滑的水平面上,用弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以V0=6m/s的速度向右

运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者粘在

一起运动,在以后的运动中,当弹簧的弹性势能达到最大为__________J时,物块A的速度

就是_________m/s。

8.(6分)如图为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,推

动小车A使之做匀速直线运动,小车A与原来静止在前方的小车B相碰并粘在一起继续

做匀速直线运动,在小车A后连着纸带,电磁打电计时器电源频率为50Hz。

A B C