验证动量守恒定律实验习题

• 例3. 如图，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
• 误差分析：
• 实验中发现碰撞后系统(m1、m2)水平方向的总动
量小于碰撞前系统水平方向的总动量，误差主要 来源于：
• 1．没做到准确的正碰，则误差较大；斜槽末端若 不水平，则得不到准确的平抛运动而造成
• 误差．
• 2．O、P、M、N各点定位不准确，测量和作图有偏
差．
1.在做“碰撞中的动量守恒”的实验中,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 （ ）
• 3.如图所示为实验室中验证动量守恒 的实验装置示意图.
（1）若入射小球质量为m1,半径为r1; 被碰小球质量为m2,半径为r2,则（ ）
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
（2）为完成此实验,以下所提供的测量 工具中必需的是 ( ) .（填下列对应 的字母）
• A．直尺
B．游标卡尺
C．天平
• D．毫米刻度尺 E．秒表
• (碰3)小设球入的射质小量球为的m质2量，为P为m碰1，前被 入射小球落点的平均位置，则 关系式(用m1、m2及图中字母 表示)______________成立， 即表示碰撞中动量守恒．
• (4)在实验装置中，若斜槽轨道 是光滑的，则可以利用此装置 验证小球在斜槽上下滑过程中 机械能守恒，这时需要测量的 物理量有：小球释放时的位置 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s、竖直高度h2，则所需验 证的关系式为：________.
A.米尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧 秤 E.秒表
（3）设入射小球的质量为m1,被碰小
球的质量为m2,P为碰前入射小球落
点的平均位置,则关系式（用m1、m2
及图中字母表示）(
)成立,即
表示碰撞中动量守恒.
• 如图实所示,在做“验证动量守恒定律”实验时,入
射小球在斜槽上释放点的高低直接影响实验的准
• D.释放点越低,入射小球速度越小,小球受阻力就小, 误差就小
• 如右图所示,在做“碰撞中的 动量守恒”的实验中,所用钢 球质量m1=17 g,玻璃球的质 量为m2=5.1 g,两球的半径 均为r=0.80 cm,某次实验得 到如下图所示的记录纸（最 小分度值为1 cm）,其中P点 集为入射小球单独落下10次 的落点,M和N点集为两球相 碰并重复10次的落点,O是斜 槽末端投影点.
• 记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测
OP 得 =质8各 量.62落比c点为m2痕,O∶迹N1,到=则1O未1的.5放0距Bc离球m:O,时并MA知球=A2落、.6地B8两点cm球是,的记
录纸上的P点,系统碰撞前总动量p与碰撞后
总动量p′的百分误差 p p×100 ％ =
( )%
p
（结果保留一位有效数字）.
确性,下列说法正确的有
（）
• A.释放点越高,两球相碰时相互作用的内力越大,外 力（小支柱对被碰小球作用力）的冲量就相对越 小,碰撞前后总动量之差越小,因而误差越小
• B.释放点越高,入射小球对被碰小球的作用力越大, 小支柱对被碰小球作用力越小
• C.释放点越低,两球飞行的水平距离越接近,测量水 平位移的相对误差就小
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。
• (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)
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
• 2.在“验证动量守恒定律实验”中,下列关于小球 落点的说法,正确的是（ ）
• A.如果小球每次从同一点无初速度释放,重复几次 的落点一定是重合的
• B.由于偶然因素的存在,重复操作时小球落点不重 合是正常的,但落点应当比较密集
（1）安装和调整实验装置的两点主要要求是:
(
来自百度文库
).
（2）在图中作图确定各落点的平均位置,并 标出碰撞前被碰小球的投影位置O′.
（3）若小球飞行时间为0.1 s,则入射小球碰
前的动量p1= (
)kg·m/s,碰后的动量
p1′= ( )kg·m/s,被碰小球碰后的动量
p2′=(
)kg·m/s（保留两位有效数字）
• 例2. 如图为实验室中验证动量守恒定律的实验装置 示意图．
• (1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量 为m2，半径为r2，则( )
• A．m1>m2，r1>r2 • B．m1>m2，r1<r2 • C．m1>m2，r1＝r2 • D．m1<m2，r1＝r2
• (2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的 是________．(填下列对应的字母)
• C.测定P的位置时,如果重复10次的落点分别是 P1,P2,P3,……,P10 ,则OP应取OP1、OP2、 OP3、……、OP10的平均值,即:OP=
OP1 OP2 OP3 OP10 10
• D.用半径尽可能小的圆把P1、P2、P3,……,P10 圈住,这个圆的圆心是入射小球落点的平均位置P