高考物理第一輪復(fù)習(xí)第六章實(shí)驗(yàn)七課件

1、實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律大一輪復(fù)習(xí)講義實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律大一輪復(fù)習(xí)講義過(guò)好雙基關(guān)研透命題點(diǎn)內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN過(guò)好雙基關(guān)研透命題點(diǎn)內(nèi)容索引NEIRONGSUOYIN過(guò)好雙基關(guān)01過(guò)好雙基關(guān)011.實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中，測(cè)出物體的質(zhì)量m和碰撞前、后物體的速度v、v，算出碰撞前的動(dòng)量pm1v1m2v2及碰撞后的動(dòng)量pm1v1m2v2，看碰撞前后動(dòng)量是否相等.2.實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球(兩個(gè))、 、直尺、復(fù)寫紙、白紙、圓規(guī)、重垂線.3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球?yàn)槿肷湫∏?基本實(shí)驗(yàn)要求天平1.實(shí)驗(yàn)原理基本實(shí)驗(yàn)要求天平(2)按照如圖1甲所示安裝實(shí)驗(yàn)器材.調(diào)整、

2、固定斜槽使斜槽底端水平.圖1(3)白紙?jiān)谙?，?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O.(4)不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次.用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點(diǎn)都圈在里面.圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置.(2)按照如圖1甲所示安裝實(shí)驗(yàn)器材.調(diào)整、固定斜槽使斜槽底端(5)把被撞小球放在斜槽末端，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)10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M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N.如圖乙所示.(6)連接ON，測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度.將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中.最后代入_，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成

3、立.(7)整理好實(shí)驗(yàn)器材，放回原處.(8)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒.(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾基本實(shí)驗(yàn)方法1.數(shù)據(jù)處理2.注意事項(xiàng)(1)斜槽末端的切線必須 ；(2)入射小球每次都必須從斜槽 高度由 釋放；(3)選質(zhì)量較_的小球作為入射小球；(4)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.大靜止同一水平基本實(shí)驗(yàn)方法1.數(shù)據(jù)處理2.注意事項(xiàng)大靜止同一水平02研透命題點(diǎn)02研透命題點(diǎn)教材原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透命題點(diǎn)一例1(2019廣西欽州市4月綜測(cè))如圖2甲，某實(shí)驗(yàn)小組采用常規(guī)方案驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.實(shí)驗(yàn)完成后，該小組又把水平

4、木板改為豎直木板再次實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示.圖中小球半徑均相同、質(zhì)量均已知，且mAmB，B、B 兩點(diǎn)在同一水平線上.圖2教材原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)考點(diǎn)自主悟透命題點(diǎn)一例1(2019廣西(1)若采用圖甲所示的裝置，實(shí)驗(yàn)中還必須測(cè)量的物理量是_.解析如果采用題圖甲所示裝置，由于小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，故可以用水平位移代替速度進(jìn)行驗(yàn)證，故需要測(cè)量OM、OP和ON的距離；M、OP和ON的距離(1)若采用圖甲所示的裝置，實(shí)驗(yàn)中還必須測(cè)量的物理量是_(2)若采用圖乙所示的裝置，下列說(shuō)法正確的是_.A.必需測(cè)量BN、BP和BM的距離B.必需測(cè)量BN、BP和BM的距離BC(2)若采用圖乙所示的裝置，下列說(shuō)法正確的是_解析采用

5、題圖乙所示裝置時(shí)，利用水平距離相等，根據(jù)下落的高度可確定飛行時(shí)間，從而根據(jù)高度表示出對(duì)應(yīng)的水平速度，故需測(cè)量BN、BP和BM的距離，小球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，速度越快，下落高度越小，單獨(dú)一個(gè)小球下落時(shí)，落點(diǎn)為P，兩球相碰后，落點(diǎn)分別為M和N，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：mAvmAv1mBv2，解析采用題圖乙所示裝置時(shí)，利用水平距離相等，根據(jù)下落的高度解析驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，若落地高度不變，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，因此可以用水平位移大小來(lái)體現(xiàn)速度大小，故需要測(cè)量水平位移，故A、B錯(cuò)誤，C正確.變式1如圖3，用“

6、碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通過(guò)僅測(cè)量_(填選項(xiàng)前的序號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題.A.小球開始釋放的高度hB.小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移圖3C解析驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰(2)用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2.圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射小球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放；然后把被碰小球m2靜置于軌道水平部分的右側(cè)末端，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并重復(fù)多次，分別找到

7、小球的平均落點(diǎn)M、P、N，并測(cè)量出平均水平位移OM、OP、ON.(2)用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m2.圖中O點(diǎn)是小球拋出(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_用(2)中測(cè)量的量表示；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)該滿足的表達(dá)式為_用(2)中測(cè)量的量表示.m1OPm1OMm2ONm1OP 2m1OM 2m2ON 2解析根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，落地高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)落地時(shí)間為t，而動(dòng)量守恒的表達(dá)式是：m1v0m1v1m2v2若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則需要驗(yàn)證表達(dá)式m1OPm1OMm2ON即可；若為彈性碰撞，則碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)能相同，即滿足關(guān)系式：m1OP2m1OM2m2ON2.

8、(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_實(shí)驗(yàn)方案創(chuàng)新高考熱點(diǎn)講透練熟命題點(diǎn)二創(chuàng)新方案1利用氣墊導(dǎo)軌1.實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、彈簧片、膠布、撞針、橡皮泥等.2.實(shí)驗(yàn)方法(1)測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩滑塊的質(zhì)量.(2)安裝：按圖4安裝并調(diào)好實(shí)驗(yàn)裝置.圖4(3)實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用光電計(jì)時(shí)器測(cè)出兩滑塊在各種情況下碰撞前、后的速度(例如：改變滑塊的質(zhì)量；改變滑塊的初速度大小和方向).(4)驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒.實(shí)驗(yàn)方案創(chuàng)新高考熱點(diǎn)講透練熟命題點(diǎn)二創(chuàng)新方案1利用氣墊導(dǎo)例2(2019四川南充市第三次適應(yīng)性考試)如圖5甲所示為驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，氣墊導(dǎo)軌置于水平

9、桌面上，G1和G2為兩個(gè)光電門，A、B均為彈性滑塊，質(zhì)量分別為mA、mB，且選擇mA大于mB，兩遮光片沿運(yùn)動(dòng)方向的寬度均為d，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：圖5調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌成水平狀態(tài)；輕推滑塊A，測(cè)得A通過(guò)光電門G1的遮光時(shí)間為t1；A與B相碰后，B和A先后經(jīng)過(guò)光電門G2的遮光時(shí)間分別為t2和t3.回答下列問(wèn)題：例2(2019四川南充市第三次適應(yīng)性考試)如圖5甲所示為(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得遮光片寬度如圖乙所示，讀數(shù)為_ mm；1.195(1.1931.197均可)解析A和B發(fā)生彈性碰撞，若用質(zhì)量大的A碰質(zhì)量小的B，則不會(huì)發(fā)生反彈.(2)實(shí)驗(yàn)中選擇mA大于mB的目的是：_；保證碰撞后滑塊A不反彈解析螺旋測(cè)微器的

10、精確度為0.01 mm，轉(zhuǎn)動(dòng)刻度的格數(shù)估讀一位，則遮光片寬度為 d1 mm19.50.01 mm1.195 mm.(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)得遮光片寬度如圖乙所示，1.195(1.(3)碰前A的速度為_.解析滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)擋住光的時(shí)間極短，則平均速度可近似替代滑塊的瞬時(shí)速度，(4)利用所測(cè)物理量的符號(hào)表示動(dòng)量守恒成立的式子為：_.(3)碰前A的速度為_.解析(4)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)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.(5)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn).(6)驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒.2.實(shí)驗(yàn)方法(1)測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量

11、.(2)安裝：如圖6所示，把兩個(gè)等大的小球用等長(zhǎng)的懸線懸掛起來(lái).(3)實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量較小的小球靜止，將質(zhì)量較大的小球拉開一定角度釋放，兩小球相碰.創(chuàng)新方案2利用等長(zhǎng)的懸線懸掛等大的小球1.實(shí)驗(yàn)器材：兩個(gè)小球(大小相同，質(zhì)量不同)、懸線、天平、量角器等.圖6(4)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)小例3如圖7所示是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊緣有一豎直立柱.實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2右端接觸且兩球等高.將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上.釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)

12、可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn).測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證1、2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒.現(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a、B點(diǎn)離水平桌面的距離為b、C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c，彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2.圖7例3如圖7所示是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線(1)還需要測(cè)量的量是_和_.立柱高h(yuǎn)桌面離水平地面的高度H解析要驗(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1碰撞前后的高度a和b，由機(jī)械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要測(cè)量彈性球1的質(zhì)量m1，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h(yuǎn)和桌面離水平地面的高度H就可以求出彈性球2碰撞前后的速度變化

13、，故只要測(cè)量彈性球2的質(zhì)量m2和立柱高h(yuǎn)、桌面離水平地面的高度H就能求出彈性球2的動(dòng)量變化.(1)還需要測(cè)量的量是_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_.(忽略小球的大小)解析根據(jù)(1)的解析可以寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的方程為：(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)式為解析根據(jù)(創(chuàng)新方案3利用斜面上兩小車完成完全非彈性碰撞例4(2019山東煙臺(tái)市第一學(xué)期期末)某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”：在長(zhǎng)木板上放置甲、乙兩輛小車，長(zhǎng)木板下墊有小木塊用以平衡兩小車受到的摩擦力，甲車的前端粘有橡皮泥，后端連著紙帶，紙帶穿過(guò)位于甲車后方的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔.某時(shí)刻接通

14、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，推動(dòng)甲車使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，與原來(lái)靜止在前方的乙車相碰并粘在一起，然后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50 Hz.圖8創(chuàng)新方案3利用斜面上兩小車完成完全非彈性碰撞例4(201(1)現(xiàn)得到如圖9所示的打點(diǎn)紙帶，A為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)點(diǎn)，測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離AB8.40 cm，BC10.50 cm，CD9.08 cm，DE6.95 cm.則應(yīng)選_段計(jì)算甲車碰前的速度，應(yīng)選_段計(jì)算甲車和乙車碰后的共同速度(選填“AB”“BC”“CD”或“DE”).圖9BCDE解析推動(dòng)小車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，故小車有個(gè)加速過(guò)程，在碰撞前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移相同，故BC段為勻速運(yùn)動(dòng)的階段，故選BC段計(jì)算甲車碰前的速度；碰撞過(guò)程是一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，而甲車和乙車碰后共同運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故在相同的時(shí)間內(nèi)通過(guò)相同的位移，故應(yīng)選DE段來(lái)計(jì)算碰后甲車和乙車共同的速度.(1)現(xiàn)得到如圖9所示的打點(diǎn)紙帶，A為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的第一個(gè)(2)用天平測(cè)得甲車及橡皮泥的質(zhì)量為m10.40 kg，乙車的質(zhì)量為m20.20 kg，取甲、乙兩車及橡皮泥為一個(gè)系統(tǒng)，由以上測(cè)量結(jié)果可求得碰前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_ kgm/s