湖北省宜昌市2017屆高考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律練習(xí)（無(wú)答案）新人教版.docx

實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證動(dòng)量守恒二、實(shí)驗(yàn)器材：兩個(gè)小球（大小相等，質(zhì)量不等）；斜槽；重錘線；白紙；復(fù)寫紙；天平；刻度尺；圓規(guī)圖-1三、實(shí)驗(yàn)原理：利用圖-1的裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，讓一個(gè)質(zhì)量較大的球從斜槽上滾下來(lái)，跟放在斜槽末端上的另一個(gè)質(zhì)量較小的球發(fā)生碰撞，兩球均做平拋運(yùn)動(dòng)。由于下落高度相同，從而導(dǎo)致飛行時(shí)間相等，我們用它們平拋射程的大小代替其速度。小球的質(zhì)量可以測(cè)出，速度也可間接地知道，如滿足動(dòng)量守恒式m1v1=m1v1+m2v2，則可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律四、實(shí)驗(yàn)步驟：1用天平分別稱出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1和m2；圖-22按圖-2安裝好斜槽，注意使其末端切線水平，并在地面適當(dāng)?shù)奈恢梅派习准埡蛷?fù)寫紙，并在白紙上記下重錘線所指的位置O點(diǎn).3首先在不放被碰小球的前提下，讓入射小球從斜槽上同一位置從靜止?jié)L下，重復(fù)數(shù)次，便可在復(fù)寫紙上打出多個(gè)點(diǎn)，用圓規(guī)作出盡可能小的圓，將這些點(diǎn)包括在圓內(nèi)，則圓心就是發(fā)生碰撞時(shí)入射小球的平均位置P點(diǎn)（圖-2）；4將被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球與被碰小球能發(fā)生正碰；5讓入射小球由某一定高度從靜止開(kāi)始滾下，重復(fù)數(shù)次，使兩球相碰，按照步驟3的辦法求出入球落地點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落地點(diǎn)的平均位置N；6過(guò)ON在紙上做一條直線，測(cè)出OM、OP、ON的長(zhǎng)度；7將數(shù)據(jù)代入下列公式，驗(yàn)證公式兩邊數(shù)值是否相等（在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)）：m1OP=m1OM+m2ON五、注意事項(xiàng)：1入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，且必須保證兩球“正碰”。2測(cè)定兩球速度的方法，是以它們做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移代表相應(yīng)的速度。 3斜槽末端必須水平，檢驗(yàn)方法是將小球放在平軌道上任何位置，看其能否都保持靜止?fàn)顟B(tài)。4入射球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開(kāi)始滾下方法是在斜槽上的適當(dāng)高度處固定一檔板，小球靠著檔板后放手釋放小球。5實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。六、誤差分析：誤差來(lái)源于實(shí)驗(yàn)操作中，兩個(gè)小球沒(méi)有達(dá)到水平正碰，一是斜槽不夠水平，二是兩球球心不在同一水平面上，給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差每次靜止釋放入射小球的釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)作用力就越大，動(dòng)量守恒的誤差就越小應(yīng)進(jìn)行多次碰撞，落點(diǎn)取平均位置來(lái)確定，以減小偶然誤差下列一些原因可能使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差：1若兩球不能正碰，則誤差較大；2斜槽末端若不水平，則得不到準(zhǔn)確的平拋運(yùn)動(dòng)而造成誤差；3O、P、M、N各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確帶來(lái)了誤差；4測(cè)量和作圖有偏差；5儀器和實(shí)驗(yàn)操作的重復(fù)性不好，使得每次做實(shí)驗(yàn)時(shí)不是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)【例1】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng),然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng).他設(shè)計(jì)的裝置如圖（a）所示.在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,長(zhǎng)木板下墊著小木片以平衡摩擦力.（1）若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖（b）所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距（已標(biāo)在圖示上）.A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選 段來(lái)計(jì)算A碰前的速度.應(yīng)選 段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）.（2）已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.4 kg,小車B的質(zhì)量為m2=0.2 kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為 kgm/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為 kgm/s.【例2】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;c.在A和B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;d.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1;e.按下電鈕放開(kāi)卡銷,同時(shí)分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作,當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束,記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2.（1）實(shí)驗(yàn)