《物理總第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 實(shí)驗(yàn)七 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理總第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 實(shí)驗(yàn)七 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律（33頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖如圖1所示所示)圖圖11.測(cè)質(zhì)量：測(cè)質(zhì)量：用用 測(cè)出滑塊質(zhì)量。測(cè)出滑塊質(zhì)量。2.安裝：安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。3.實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊各種接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊各種情況下碰撞前、后的情況下碰撞前、后的(改變滑塊的質(zhì)量。改變滑塊的質(zhì)量。改變滑改變滑塊的初速度大小和方向塊的初速度大小和方向)。4.驗(yàn)證：驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒。一維碰撞中的動(dòng)量守恒。天平天平速度速度方案二：利用等長懸線懸掛等大小球完成
2、一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案二：利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖如圖2所示所示)圖圖21.測(cè)質(zhì)量：測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量m1、m2。2.安裝：把兩個(gè)等大小球用等長懸線懸掛起來。安裝：把兩個(gè)等大小球用等長懸線懸掛起來。3.實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球一個(gè)小球，拉起另一個(gè)小球，放下后它們，拉起另一個(gè)小球，放下后它們。4.測(cè)速度：測(cè)速度：可以測(cè)量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)可以測(cè)量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)小球的速度，測(cè)量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對(duì)應(yīng)小球的速度，測(cè)量碰撞后小球擺起的角度，算出碰撞后對(duì)應(yīng)小球的小球的。5.改變條件：改變條件：改變碰撞條件
3、，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。6.驗(yàn)證：驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒。一維碰撞中的動(dòng)量守恒。靜止靜止相碰相碰速度速度方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(如圖如圖3所示所示)圖圖31.測(cè)質(zhì)量：測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小車的用天平測(cè)出兩小車的。2.安裝：安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的碰撞端分別裝上和橡皮泥。和橡皮泥。3.實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：接通接通 ，讓小車，讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)，小車B靜止，兩
4、車碰靜止，兩車碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成整體運(yùn)動(dòng)。撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成整體運(yùn)動(dòng)。4.測(cè)速度：測(cè)速度：通過紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的通過紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的及時(shí)間由及時(shí)間由v算出速度。算出速度。5.改變條件：改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。6.驗(yàn)證：驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒。一維碰撞中的動(dòng)量守恒。質(zhì)量質(zhì)量撞針撞針電源電源距離距離方案四：利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律方案四：利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(如圖如圖4所示所示)圖圖41.測(cè)質(zhì)量：測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)橛锰炱綔y(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿?/p>
5、射小球。入射小球。2.安裝：安裝：按照?qǐng)D按照?qǐng)D4所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。調(diào)整固定斜槽使斜槽底所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置。調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平。端水平。3.鋪紙：鋪紙：白紙?jiān)谙拢瑥?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好。記下重白紙?jiān)谙拢瑥?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好。記下重垂線所指的位置垂線所指的位置O。4.放球找點(diǎn)：放球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)高度處自由滾下，重復(fù)10次。用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的次。用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面。圓心小球落點(diǎn)圈在里面。圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置。就是小球落點(diǎn)的平均位置。5.碰撞找點(diǎn)：
6、碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次。用步驟次。用步驟4的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落和被撞小球落點(diǎn)的平均位置點(diǎn)的平均位置N。如圖。如圖5所示。所示。6.驗(yàn)證：驗(yàn)證：連接連接ON，測(cè)量線段，測(cè)量線段OP、OM、ON的長度。將測(cè)量數(shù)據(jù)的長度。將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中，最后代入填入表中，最后代入m1OPm1OMm2ON，看在誤差允許，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立。的范圍內(nèi)是否成立。圖圖5誤差分析
7、誤差分析(1)系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身是否符合要求。系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身是否符合要求。碰撞是否為一維碰撞。碰撞是否為一維碰撞。實(shí)驗(yàn)是否滿足動(dòng)量守恒的條件，如氣墊導(dǎo)軌是否水平等。實(shí)驗(yàn)是否滿足動(dòng)量守恒的條件，如氣墊導(dǎo)軌是否水平等。(2)偶然誤差：主要來源于質(zhì)量偶然誤差：主要來源于質(zhì)量m和速度和速度v的測(cè)量。的測(cè)量。注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)碰撞的兩物體應(yīng)保證碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平水平”和和“正碰正碰”。(2)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意利用水若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。平儀確保導(dǎo)軌水平。(3)若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在
8、同一水平線若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直平面內(nèi)。同一豎直平面內(nèi)。(4)若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板下墊一個(gè)小木片以平若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板下墊一個(gè)小木片以平衡摩擦力。衡摩擦力。(5)若利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量若利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量m1要大于被碰球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量m2，即，即m1m2，防止碰后，防止碰后m1被反彈，且兩球半徑被反彈，且兩球半徑r1r2r。熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)【例【例1】某同學(xué)用如圖某同學(xué)用如圖6甲所示裝置
9、來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)甲所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓小球驗(yàn)時(shí)先讓小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復(fù)水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復(fù)10次；然后再把小球次；然后再把小球b靜置在斜槽軌道末端，讓小球靜置在斜槽軌道末端，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和小球和小球b相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次?；卮鹣铝袉栴}：次?；卮鹣铝袉栴}：圖圖6答案答案(1)保持水平保持水平(2)(3)AC(4)B解析解析(1)小球離開
10、軌道后應(yīng)做平拋運(yùn)動(dòng)，所以在安裝實(shí)驗(yàn)器小球離開軌道后應(yīng)做平拋運(yùn)動(dòng)，所以在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)斜槽的末端必須保持水平，才能使小球做平拋運(yùn)動(dòng)。材時(shí)斜槽的末端必須保持水平，才能使小球做平拋運(yùn)動(dòng)。(2)為防止在碰撞過程中入射小球被反彈，入射小球?yàn)榉乐乖谂鲎策^程中入射小球被反彈，入射小球a的質(zhì)量的質(zhì)量ma應(yīng)該大于被碰小球應(yīng)該大于被碰小球b的質(zhì)量的質(zhì)量mb。為保證兩個(gè)小球的碰撞是對(duì)心。為保證兩個(gè)小球的碰撞是對(duì)心碰撞，兩個(gè)小球的半徑應(yīng)相等。碰撞，兩個(gè)小球的半徑應(yīng)相等。(3)由題圖甲所示裝置可知，小球由題圖甲所示裝置可知，小球a和小球和小球b相碰后，根據(jù)動(dòng)量相碰后，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒可知小球守恒和能量守恒可知小球
11、b的速度大于小球的速度大于小球a的速度。由此可判的速度。由此可判斷碰后小球斷碰后小球a、b的落點(diǎn)位置分別為的落點(diǎn)位置分別為A、C點(diǎn)。點(diǎn)?！咀兪接?xùn)練【變式訓(xùn)練1】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究碰撞中探究碰撞中的不變量的不變量”的實(shí)驗(yàn)，在小車的實(shí)驗(yàn)，在小車A的前端粘有橡皮泥，設(shè)法使小車的前端粘有橡皮泥，設(shè)法使小車A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止的小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止的小車B相碰并黏在一起繼相碰并黏在一起繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖7所示。在小車所示。在小車A的后面連著紙帶，電磁的后面連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 H
12、z。圖圖7(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖若已得到打點(diǎn)紙帶如圖8所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。則應(yīng)選圖中則應(yīng)選圖中_段來計(jì)算段來計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選碰前的速度，應(yīng)選_段段來計(jì)算來計(jì)算A和和B碰后的速度。碰后的速度。(2)已測(cè)得小車已測(cè)得小車A的質(zhì)量的質(zhì)量mA0.40 kg，小車，小車B的質(zhì)量的質(zhì)量mB0.20 kg，則由以上結(jié)果可得碰前，則由以上結(jié)果可得碰前mAvAmBvB_kgm/s，碰后碰后mAvAmBvB_kgm/s。(3)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果來看，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果來看，A、B碰撞的過程中，可能哪碰撞的過程中，可能哪個(gè)物理量是不變的？個(gè)物理量是不變的？_。圖
13、圖8解析解析(1)因?yàn)樾≤囈驗(yàn)樾≤嘇與與B碰撞前、后都做勻速運(yùn)動(dòng)，且碰后碰撞前、后都做勻速運(yùn)動(dòng)，且碰后A與與B黏在一起，其共同速度比黏在一起，其共同速度比A原來的速度小。所以，應(yīng)選點(diǎn)跡分原來的速度小。所以，應(yīng)選點(diǎn)跡分布均勻且點(diǎn)距較大的布均勻且點(diǎn)距較大的BC段計(jì)算段計(jì)算A碰前的速度，選點(diǎn)跡分布均勻碰前的速度，選點(diǎn)跡分布均勻且點(diǎn)距較小的且點(diǎn)距較小的DE段計(jì)算段計(jì)算A和和B碰后的速度。碰后的速度。(2)由題圖可知，碰前由題圖可知，碰前A的速度和碰后的速度和碰后A、B的共同速度分別為：的共同速度分別為：故碰撞前：故碰撞前：mAvAmBvB0.401.05 kgm/s0.200 kgm/s0.420 k
14、gm/s。碰撞后：碰撞后：mAvAmBvB(mAmB)vA(0.400.20)0.695 kgm/s0.417 kgm/s。(3)數(shù)據(jù)處理表明，數(shù)據(jù)處理表明，mAvAmBvBmAvAmBvB，即在實(shí)驗(yàn)誤差，即在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，允許的范圍內(nèi)，A、B碰撞前后總的物理量碰撞前后總的物理量mv是不變的。是不變的。答案答案(1)BCDE(2)0.4200.417(3)mv【例【例2】如圖】如圖9是用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，是用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球彈性球1用細(xì)線懸掛于用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊沿點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱。實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球有一豎直立柱。實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)
15、節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜靜止時(shí)恰與立柱上的球止時(shí)恰與立柱上的球2接觸且兩球等高。將球接觸且兩球等高。將球1拉拉到到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上。釋放在立柱上。釋放球放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后球撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球點(diǎn)，球2落到水平地落到水平地面上的面上的C點(diǎn)。測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證點(diǎn)。測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒?，F(xiàn)已測(cè)出時(shí)動(dòng)量守恒?，F(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面的距離為點(diǎn)離水平桌面的距離為a、B點(diǎn)離水平桌面的距離為點(diǎn)離水平桌面的距離為b，C點(diǎn)與桌子邊沿間的點(diǎn)與桌
16、子邊沿間的水平距離為水平距離為c。此處，。此處，(1)還需要測(cè)量的量是還需要測(cè)量的量是_、_和和_。( 2 ) 根 據(jù) 測(cè) 量 的 數(shù) 據(jù) ， 該 實(shí) 驗(yàn) 中 動(dòng) 量 守 恒 的 表 達(dá) 式 為根 據(jù) 測(cè) 量 的 數(shù) 據(jù) ， 該 實(shí) 驗(yàn) 中 動(dòng) 量 守 恒 的 表 達(dá) 式 為_。(忽略小球的大小忽略小球的大小)圖圖9解析解析(1)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒必須知道兩球碰撞前后的動(dòng)量變化，要驗(yàn)證動(dòng)量守恒必須知道兩球碰撞前后的動(dòng)量變化，根據(jù)彈性球根據(jù)彈性球1碰撞前后的高度碰撞前后的高度a和和b，由機(jī)械能守恒可以求出碰撞，由機(jī)械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再測(cè)量彈性球前后的速度，故只要再測(cè)量彈性球1的質(zhì)
17、量的質(zhì)量m1，就能求出彈性球，就能求出彈性球1的動(dòng)量變化；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律只要測(cè)出立柱高的動(dòng)量變化；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律只要測(cè)出立柱高h(yuǎn)和桌面高和桌面高H就可以求出彈性球就可以求出彈性球2碰撞前后的速度變化，故只要測(cè)量彈性球碰撞前后的速度變化，故只要測(cè)量彈性球2的質(zhì)量和立柱高的質(zhì)量和立柱高h(yuǎn)、桌面高、桌面高H就能求出彈性球就能求出彈性球2的動(dòng)量變化。的動(dòng)量變化。(2)根據(jù)根據(jù)(1)的解析可以寫出動(dòng)量守恒的方程的解析可以寫出動(dòng)量守恒的方程【變式訓(xùn)練【變式訓(xùn)練2】某同學(xué)利用電火花計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)】某同學(xué)利用電火花計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。氣墊導(dǎo)軌裝置如圖量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。氣
18、墊導(dǎo)軌裝置如圖10(a)所示，所用的氣所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。圖圖10(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；安裝好
19、氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；把電火花計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，把電火花計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；水平方向；使滑塊使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；把滑塊把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；放在氣墊導(dǎo)軌的中間；先先_，然后，然后_，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；，
20、讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；取下紙帶，重復(fù)步驟取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖，選出理想的紙帶如圖(b)所示；所示；測(cè)得滑塊測(cè)得滑塊1的質(zhì)量為的質(zhì)量為310 g，滑塊，滑塊2(包括橡皮泥包括橡皮泥)的質(zhì)量為的質(zhì)量為205 g。完善實(shí)驗(yàn)步驟完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容。的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_kgm/s；兩滑塊相互作用；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_kgm/s。(結(jié)果均保留結(jié)果均保留3位有效數(shù)位有效數(shù)字字)( 3 ) 試 說 明試 說 明 (
21、2 ) 中 兩 結(jié) 果 不 完 全 相 等 的 主 要 原 因 是中 兩 結(jié) 果 不 完 全 相 等 的 主 要 原 因 是_。解析解析(1)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先接通電源后釋放紙帶，所以使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放滑塊先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后釋放滑塊1。(3)結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦力的作用。擦力的作用。答案答案(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源釋放滑塊接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源釋放滑塊1 (2)0.6200.618(3)紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間有摩擦力的作用紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔
22、之間有摩擦力的作用A.懸掛兩球的線長度要適當(dāng)，且等長懸掛兩球的線長度要適當(dāng)，且等長B.由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計(jì)算小球碰前的速度由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計(jì)算小球碰前的速度C.兩小球必須都是剛性球，且質(zhì)量相同兩小球必須都是剛性球，且質(zhì)量相同D.兩小球碰后可以粘合在一起共同運(yùn)動(dòng)兩小球碰后可以粘合在一起共同運(yùn)動(dòng)1.(多選多選)如圖如圖11在利用懸線懸掛等大小球進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定在利用懸線懸掛等大小球進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是律的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()圖圖11答案答案ABD2.(2017湖南三湘大聯(lián)考湖南三湘大聯(lián)考)氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器。它氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)
23、儀器。它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在水平導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦。我們?cè)谒綄?dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦。我們可以用帶豎直擋板可以用帶豎直擋板C和和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊A和和B來驗(yàn)證動(dòng)來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖12所示所示(彈簧的長度忽略不計(jì)彈簧的長度忽略不計(jì))，實(shí)驗(yàn)步驟如下：實(shí)驗(yàn)步驟如下：圖圖12a.用天平分別測(cè)出滑塊用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量的質(zhì)量mA、mB。b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平狀態(tài)。調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平狀態(tài)。c.
24、在在A和和B之間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，之間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上。靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上。d.用刻度尺測(cè)出用刻度尺測(cè)出A的左端到的左端到C的距離的距離L1。e.按下電鈕，放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊按下電鈕，放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作。當(dāng)滑塊的計(jì)時(shí)器開始工作。當(dāng)滑塊A、B分別碰撞擋板分別碰撞擋板C、D時(shí)停止時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下滑塊計(jì)時(shí)，記下滑塊A到達(dá)擋板到達(dá)擋板C和滑塊和滑塊B到達(dá)擋板到達(dá)擋板D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和和t2。(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是_。(2)利用上述測(cè)量的
25、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是表達(dá)式是_。(3)上式中算得的滑塊上式中算得的滑塊A、B的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因可能是誤差的原因可能是_。(至少寫出兩點(diǎn)至少寫出兩點(diǎn))(3)產(chǎn)生誤差的原因可能是測(cè)量產(chǎn)生誤差的原因可能是測(cè)量mA、mB、L1、L2、t1、t2時(shí)帶來時(shí)帶來的誤差；氣墊導(dǎo)軌不水平；滑塊與氣墊導(dǎo)軌間有摩擦。的誤差；氣墊導(dǎo)軌不水平；滑塊與氣墊導(dǎo)軌間有摩擦。3.某同學(xué)用如圖某同學(xué)用如圖13所示裝置通過半徑相同的所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量，圖中探究
26、碰撞過程中的不變量，圖中PQ是斜槽，是斜槽，QR為水平槽，實(shí)為水平槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得次，得到到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓讓A球仍從位置球仍從位置G由靜止開始滾下，和由靜止開始滾下，和B球碰撞后，球碰撞后，A、B球分球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖中次。圖中O
27、點(diǎn)是水平槽末端點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。圖圖13(1)安裝器材時(shí)要注意：固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿安裝器材時(shí)要注意：固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿_方向。方向。(2)某次實(shí)驗(yàn)中，得出小球落點(diǎn)情況如圖某次實(shí)驗(yàn)中，得出小球落點(diǎn)情況如圖14所示所示(單位是單位是cm)，P、M、N分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落點(diǎn)的平均位置點(diǎn)的平均位置(把落點(diǎn)圈在內(nèi)的最小圓的圓心把落點(diǎn)圈在內(nèi)的最小圓的圓心)，則入射小球和，則入射小球和被碰小球質(zhì)量之比為被碰小球質(zhì)量之比為m1 m2_。圖圖14代入數(shù)據(jù)可解得代入數(shù)據(jù)可解得m1m241。答案答案(1)水平水平(2)4 1解析解析(1)為保證小球滾落后做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端的切線要為保證小球滾落后做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端的切線要沿水平方向。沿水平方向。(2)由碰撞過程中由碰撞過程中mv的乘積總量守恒可知的乘積總量守恒可知
物理總第六章 碰撞與動(dòng)量守恒 實(shí)驗(yàn)七 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律
