动量守恒定律实验

2013-2014高二下期末考试复

习

复习要点：动量守恒定律实验

1.图甲为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图

①为了使“验证动量守恒定律”的实验成功，下列应注意的事项中正确的是

（ ）

A 、两球相碰时，它们的球心必须在同一高度上做对心碰撞

B 、入射小球始终从同一高度释放，然后选取其中水平射程最远的一点，作为小球落地点的位置

C 、重复多次实验，用圆规画一个尽可能小的圆将对应同一位置的所有落点圈在里面，取圆心作为落点的平均位置

D 、改变入射球的释放高度，并多次释放测出各次的水平位移，求出其平均值后再代入守恒式进行验证 ②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 m 2。

③为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使 。

④某次实验中在纸上记录的痕迹如下图所示.测得SOO ′＝1.00厘米，SO ′M ＝1.80厘米，

SMP ＝5.72厘米，SPN ＝3.50厘米，两球直径d 都是1.00厘米，则没有放被碰球时,入射球落地点是纸上的 点，被碰小球的水平射程是 厘米。

⑤入射小球的质量为1m ，被碰小球的质量为2m ，则在图乙中，P 、M 分别为碰前碰后入射小球落点的平均位置，N 为被碰小球落点的平均位置，则验证动量守恒定律的表达式是__________（请分别用SOM 、SOP 、SO ′N 表示OM 、OP 、O ′N 的距离）

2.某同学用下图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验．先将a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b 球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a 球仍从原固定点由静止开始滚下，和b 球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．

（1）本实验必须测量的物理量有________；

A ．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B ．小球a 、b 的质量ma 、mb

C ．小球a 、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

D ．记录纸上O 点到A 、B 、C 各点的距离OA 、OB 、OC

E ．a 球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

（2）根据实验要求，ma__________mb(填“大于”、“小于”或“等于”)；

（3）本实验中，要求小球a 、b 的半径________ (填“一定相同”、“不一定相同”)；

（4）为测定未放小球b 时，小球a 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，下图给出了小球a 落点附近的情况，由图可得OB 距离应为

__________ cm ；

（5）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是

___________________________．（用本题（1）中测量的物理量符号表示）

3.如图3为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图入射小球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.为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使_____________。

某次实验中在纸上记录的痕迹如图4所示.测得OO/＝1.00厘米，O/a＝1.80厘米， ab＝5.72厘米，bc＝3.50厘米，入射球质量为100克，被碰小球质量是50克，两球直径都是1.00厘米，则入射球碰前落地点是纸上的____________点，水平射程是________厘米，被碰小球的水平射程是________厘米。

某同学改用图所示装置，通过半径相同的a、b两球的碰撞来验证动量守恒定律。

（4）实验中必须测量的物理量是________．

A．小球的质量ma和mb B．小球起始高度h

C．小球半径r D．小球飞行的时间t

E．桌面离地面的高度H F．小球飞出的水平距离s

写出要验证的表达式_________________________

4.如图，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)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)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)．

5.如图所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图。

①设小球A质量为mA，小球B质量为mB，为保证实验成功，必须保证mA mB。（选填“大于”、“等于”或“小于”）

②实验中小球的落点情况如图所示：P是不放B球时，将A球从斜槽某一高度静止释放后，A球的落点，M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点, 现已测得O到M、P、N距离分别为 S1、S2、S3 ，若关系式成立,则验证了A、B相碰动量守恒.

6.某同学用如图甲装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次．从左向右依次是ABC点。

⑴本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________．

A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b的半径r

D．小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

⑵小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么?

_________________________________________________________________

____。

⑶放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?为什么? _______________________________________________________________________。

这时小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_____点．

⑷为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,图乙给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为__________cm．

⑸按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________．

7.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1－9所示，采用的实验步骤如下：

a．松开手的同时，记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰到C、D挡板时计时器结束计