碰撞實驗習題課堂

碰撞中的動量守恒實驗注意事項：△1、注意游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則.△２、注意兩小球碰撞時應使入射小球的速度方向與兩小球球心連線在同一水平線上.△3、注意m2的水平射程應為點到落點間的距離.△4、落點的確定：

用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心就是落點的平均位置.△5、實驗過程中實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變.碰撞中的動量守恒實驗習題：【例1】在研究碰撞中動量守恒實驗中，關(guān)于入射小球在斜槽上釋放點的高低對實驗影響的說法中，正確的是()

A．釋放點越低，小球受阻力越小，入射小球的入射速度越小，誤差越小B．釋放點越高，兩球碰后水平位移越大，水平位移測量的相對誤差越小，兩球速度的測量越準確C．釋放點越高，兩球相碰時相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后動量之差越小，誤差越小D．釋放點越高，人射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱螅е鶎Ρ慌鲂∏虻淖枇υ叫∨鲎仓械膭恿渴睾銓嶒灹曨}：

解析

(1)為防止反彈造成入射球返回斜槽，導致小球m1的入射速度與平拋初速度產(chǎn)生差異，因此要求入射小球質(zhì)量(m1)大于被碰小球質(zhì)量(m2)，故選B正確.(2)在本實驗中，直接測量的量有：兩小球質(zhì)量m1、m2；兩小球的半徑r1、r2；入射小球單獨滾下作平拋運動的水平距離和兩小球相碰后飛出作平拋運動的水平距離．兩小球作平拋運動，在豎直方向上發(fā)生的位移相同，兩小球作平拋運動的時間相等，因而它們在水平方向作勻速分運動的時間也相等，可以利用對水平運動距離的測量代替對速度的測量．故不需要測量小球平拋運動的起始高度、桌面高度及兩球做平拋運動的時間．選項A、B、F、G正確碰撞中的動量守恒實驗習題：【例3】在研究碰撞中的動量守恒的實驗中，某學生記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，實驗裝置示意圖如圖5-33所示．

根據(jù)上述數(shù)據(jù)可求出兩球碰撞前的總動量p1=_______，兩球碰后的總動量p2=_______；由此，得到的研究結(jié)論是________________________________________________________.碰撞中的動量守恒實驗習題：(3)很多學生認為入射小球在沒有碰撞時的水平位移最大，碰后被碰小球的位移大于入射小球的位移，易錯解為p1=ON·m1，p2=m1·OM+m2·0’P．實際上，由于入射球的質(zhì)量比被碰球質(zhì)量大得多，其動量大小不僅與速度有關(guān)，還與其質(zhì)量有關(guān)．分析者須從實驗結(jié)果和物理原因兩方面明確入射小球未碰時的落地點在P點這一事實．碰撞中的動量守恒實驗習題：解析如圖5—33所示，系統(tǒng)在碰撞前的總動量p1=mA·OP，將實驗數(shù)據(jù)代如可得p1=20．O×47．29=945．8系統(tǒng)在碰撞后的總動量p2=mA·OM+mB·0N．代入實驗數(shù)據(jù)得p2=20．0×15．17+10．O×(64．91—2×O．55)=941．5在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，可認為系統(tǒng)在碰撞前后動量相等，證實了兩球在碰撞中動量守恒．點評

(1)在本實驗中，巧妙地運用了等效代換的方法，即用小球作平拋運動的水平分位移代換平拋初速度，極為方便地代換出小球碰撞前后的速度大小.

(2)由