高考物理一輪復(fù)習(xí)動(dòng)量實(shí)驗(yàn)7驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律學(xué)案新人教版

1、實(shí)驗(yàn)七驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第111頁(yè))一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證動(dòng)量守恒定律二、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，找出碰撞前的動(dòng)量pm1v1m2v2及碰撞后的動(dòng)量pm1v1m2v2，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒三、實(shí)驗(yàn)方案、器材、步驟及數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)方案1.利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)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))、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等圖實(shí)­7­1實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量2安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌3實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)量改變

2、滑塊的初速度大小和方向)4驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒數(shù)據(jù)處理1滑塊速度的測(cè)量：v，式中x為滑塊擋光片的寬度(儀器說(shuō)明書(shū)上給出，也可直接測(cè)量)，t為數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的滑塊(擋光片)經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1m2v2m1v1m2v2實(shí)驗(yàn)方案2.利用等長(zhǎng)懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材帶細(xì)線的擺球(兩套)、鐵架臺(tái)、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)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(zhǎng)懸線懸掛起來(lái)圖實(shí)­7­23實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰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；

3、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)量守恒數(shù)據(jù)處理1擺球速度的測(cè)量：v，式中h為小球釋放時(shí)(或碰撞后擺起的)高度，h可用刻度尺測(cè)量(也可由量角器和擺長(zhǎng)計(jì)算出)2驗(yàn)證的表達(dá)式：m1v1m2v2m1v1m2v2實(shí)驗(yàn)方案3.在光滑桌面上兩車(chē)碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)器材光滑長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(chē)(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥、刻度尺圖實(shí)­7­3實(shí)驗(yàn)步驟1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小車(chē)的質(zhì)量2安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長(zhǎng)木板的一端，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車(chē)的后面，在兩小車(chē)的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥3實(shí)驗(yàn)：

4、接通電源，讓小車(chē)A運(yùn)動(dòng)，小車(chē)B靜止，兩車(chē)碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車(chē)連接成一體運(yùn)動(dòng)4測(cè)速度：通過(guò)紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間由v算出速度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)量守恒數(shù)據(jù)處理1小車(chē)速度的測(cè)量v，式中x是紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，可用刻度尺測(cè)量，t為小車(chē)經(jīng)過(guò)x的時(shí)間，可由打點(diǎn)間隔算出2驗(yàn)證的表達(dá)式m1v1m2v2m1v1m2v2實(shí)驗(yàn)方案4.利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫(xiě)紙、白紙、刻度尺、圓規(guī)等圖實(shí)­7­4實(shí)驗(yàn)步驟1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)槿肷湫∏?安裝：如圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝

5、置調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平3鋪紙：白紙?jiān)谙?，?fù)寫(xiě)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高度處自由滾下，重復(fù)10次用圓規(guī)畫(huà)盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置5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.如圖實(shí)­7­5所示圖實(shí)­7­56驗(yàn)證：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m1·OPm1

6、83;OMm2·ON，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立7結(jié)束：整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處數(shù)據(jù)處理驗(yàn)證的表達(dá)式：m1·OPm1·OMm2·ON四、注意事項(xiàng)1前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”2探究結(jié)論：尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不變五、誤差分析1系統(tǒng)誤差：主要來(lái)源于裝置本身是否符合要求(1)碰撞是否為一維(2)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，兩球是否等大，用長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)時(shí)是否平衡掉摩擦力2偶然誤差：主要來(lái)源于質(zhì)量m和速度v的測(cè)量.(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第112頁(yè))考點(diǎn)一| 實(shí)驗(yàn)原理與操作如圖實(shí)­7­6，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”

7、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)系圖實(shí)­7­6(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)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題A小球開(kāi)始釋放高度hB小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程O(píng)P，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)接下來(lái)要完成的必要步驟是_(填選項(xiàng)前的符號(hào))A用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m1、m

8、2B測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度hC測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、NE測(cè)量平拋射程O(píng)M、ON(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_(kāi)用(2)中測(cè)量的量表示；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_(kāi)用(2)中測(cè)量的量表示解析(1)小球碰前和碰后的速度都用平拋運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)定，即v.而由Hgt2知，每次豎直高度相等，平拋時(shí)間相等即m1m1m2；則可得m1·OPm1·OMm2·ON.故只需測(cè)量射程，因而選C.(2)由表達(dá)式知：在OP已知時(shí)，需測(cè)量m1、m2、OM和ON，故必要步驟A、D、E.(3)若為彈性碰撞，同時(shí)還滿足機(jī)械能守

9、恒m12m12m22m1·OP2m1·OM2m2·ON2.答案(1)C(2)ADE(3)m1·OMm2·ONm1·OPm1·OM2m2·ON2m1·OP2某同學(xué)用如圖所示的裝置做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末水平段的最右端上，讓a球仍從固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次(1)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有_A斜槽軌道末端距水平地面的高度HB小球a、b的質(zhì)量

10、ma、mbC小球a、b的半徑rD小球a、b離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間tE記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離、Fa球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h(2)放上被碰小球b，兩球(ma>mb)相碰后，小球a、b的落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的_點(diǎn)和_點(diǎn)(3)某同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)量了過(guò)程中的各個(gè)物理量，利用上述數(shù)據(jù)驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，那么判斷的依據(jù)是看_和_在誤差允許范圍內(nèi)是否相等解析(1)B點(diǎn)是不發(fā)生碰撞時(shí)a球的落地點(diǎn)，A點(diǎn)是發(fā)生碰撞后a球的落地點(diǎn)，C點(diǎn)是碰后b球的落地點(diǎn)設(shè)小球a運(yùn)動(dòng)到軌道末端時(shí)的速度大小為vB，與球b發(fā)生碰撞后的瞬時(shí)速度大小為vA，碰后b球的速度大小為vC，

11、本實(shí)驗(yàn)就是要驗(yàn)證關(guān)系式mavBmavAmbvC是否成立因?yàn)樾∏蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)的高度相同，下落時(shí)間相同，它們?cè)谒椒较蛏衔灰婆c水平方向上的速度成正比，所以本實(shí)驗(yàn)也可以驗(yàn)證ma·ma·mb·是否成立，B、E正確(2)兩球碰撞后，a球在水平方向上的分速度較小，下落時(shí)間相同時(shí)，落地時(shí)的水平位移也較小，所以小球a、b的落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的A點(diǎn)和C點(diǎn)(3)根據(jù)(1)的分析，判斷兩球碰撞過(guò)程中的動(dòng)量是否守恒的依據(jù)是看ma·和ma·mb·在誤差允許范圍內(nèi)是否相等答案(1)BE(2)AC(3)ma·ma·mb·考點(diǎn)二|

12、數(shù)據(jù)處理與誤差分析現(xiàn)利用圖實(shí)­7­7(a)所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律在圖(a)中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫(huà)出)的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫(huà)出)可以記錄遮光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑塊A的質(zhì)量m10.310 kg，滑塊B的質(zhì)量m20.108 kg，遮光片的寬度d1.00 cm；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率f50.0 Hz.將光電門(mén)固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰碰后光電計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間為tB3.500 ms，碰撞前后打出的紙帶如圖(b)

13、所示(a)(b)圖實(shí)­7­7若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值最大為5%，本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？寫(xiě)出運(yùn)算過(guò)程. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84370266】解析按定義，滑塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小v為v式中s為滑塊在很短時(shí)間t內(nèi)走過(guò)的路程設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為tA，則tA0.02 stA可視為很短設(shè)滑塊A在碰撞前、后瞬時(shí)速度大小分別為v0、v1.將式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入式得v02.00 m/sv10.970 m/s設(shè)滑塊B在碰撞后的速度大小為v2，由式有v2代入題給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得v22.86 m/s設(shè)兩滑塊在碰撞前、后的總動(dòng)量分別為p和p，則pm1v0pm1v1m2v2兩滑塊在碰

14、撞前后總動(dòng)量相對(duì)誤差的絕對(duì)值為p×100%聯(lián)立式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得p1.7%<5%因此，本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律答案見(jiàn)解析某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，在小車(chē)A的前端粘有橡皮泥，設(shè)法使小車(chē)A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止的小車(chē)B相碰并粘在一起繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，如圖所示在小車(chē)A的后面連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50 Hz.(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離則應(yīng)選圖中_段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選_段來(lái)計(jì)算A和B碰后的速度(2)已測(cè)得小車(chē)A的質(zhì)量mA0.40 kg，小車(chē)B的質(zhì)量mB0.20 kg，則由以上結(jié)果可得碰前

15、mAvAmBvB_kg·m/s，碰后mAvAmBvB_kg·m/s.(3)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果來(lái)看，A、B碰撞的過(guò)程中，可能哪個(gè)物理量是不變的？_.解析(1)因?yàn)樾≤?chē)A與B碰撞前、后都做勻速運(yùn)動(dòng)，且碰后A與B粘在一起，其共同速度比A原來(lái)的速度小所以，應(yīng)選點(diǎn)跡分布均勻且點(diǎn)距較大的BC段計(jì)算A碰前的速度，選點(diǎn)跡分布均勻且點(diǎn)距較小的DE段計(jì)算A和B碰后的速度(2)由題圖可知，碰前A的速度和碰后A、B的共同速度分別為：vA m/s1.05 m/s，vAvB m/s0.695 m/s.故碰撞前：mAvAmBvB0.40×1.05 kg·m/s0.20×0

16、 kg·m/s0.420 kg·m/s.碰撞后：mAvAmBvB(mAmB)vA(0.400.20)×0.695 kg·m/s0.417 kg·m/s.(3)數(shù)據(jù)處理表明，mAvAmBvBmAvAmBvB，即在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，A、B碰撞前后總的動(dòng)量mv是不變的答案(1)BCDE(2)0.4200.417(3)mv考點(diǎn)三| 實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新視角1：原理演化(如圖所示)甲乙丙丁戊視角2：數(shù)據(jù)處理(1)利用紙帶記錄數(shù)據(jù)替代平拋測(cè)位移(2)利用機(jī)械能守恒結(jié)合擺球的運(yùn)動(dòng)獲取數(shù)據(jù)(3)利用平拋斜面結(jié)合幾何知識(shí)處理數(shù)據(jù)創(chuàng)新點(diǎn)1利用圓弧軌道并結(jié)合動(dòng)能定理驗(yàn)

17、證動(dòng)量守恒1某小組用如圖實(shí)­7­8所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，裝置固定在水平面上，圓弧形軌道下端切線水平，兩球半徑相同，兩球與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同實(shí)驗(yàn)時(shí)，先測(cè)出A、B兩球的質(zhì)量mA、mB，讓球A多次從圓弧形軌道上某一位置由靜止釋放，記下其在水平面上滑行距離的平均值x0，然后把球B靜置于軌道下端水平部分，并將球A從軌道上同一位置由靜止釋放，并與球B相碰，重復(fù)多次圖實(shí)­7­8(1)為確保實(shí)驗(yàn)中球A不反向運(yùn)動(dòng)，則mA、mB應(yīng)滿足的關(guān)系是_；(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的物理量及符號(hào)：_；(3)若碰撞前后動(dòng)量守恒，動(dòng)量守恒的表達(dá)式：_；(4)取mA2mB，x01

18、 m，且A、B間為完全彈性碰撞，則B球滑行的距離為_(kāi)解析(1)為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：mAmB.(2)碰撞后兩球做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)碰撞后的速度為：vA、vB，由動(dòng)能定理得：mAgx00mAv，v0，mAgxA0mAv，vA，mBgxB0mBv，vB，如果碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則：mAv0mAvAmBvB，即：mAmAmB，整理得：mAmAmB，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量碰撞后A、B球在水平面滑行的距離：xA、xB.(3)由(2)可知，若碰撞前后動(dòng)量守恒，動(dòng)量守恒的表達(dá)式為：mAmAmB.(4)如果碰撞過(guò)程是完全彈性碰撞，碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：

19、mAmAmB，由機(jī)械能守恒定律得：mA()2mA()2mB()2，已知：mA2mB，x01 m，解得：xB m.答案(1)mAmB(2)需要測(cè)量碰撞后A、B球在水平面滑行的距離xA、xB(3)mAmAmB(4) m創(chuàng)新點(diǎn)2利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒2某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖實(shí)­7­9甲表示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成甲乙圖實(shí)­7­9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)不斷通入壓縮空氣，壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，如圖實(shí)

20、3;7­9乙所示，這樣就大大減小因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差(1)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)軌水平向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣把打點(diǎn)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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器越過(guò)彈射架并固定在滑塊1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)，紙帶始終在水平方向滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間先_，然后_，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)取下紙帶，重復(fù)步驟，選出較理想的紙帶如圖實(shí)­7­10所示： 圖實(shí)­7­10測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g，滑塊2(

21、包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g試完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容(2)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，兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_(kāi)kg·m/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_(kāi)kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)(3)試說(shuō)明(2)問(wèn)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84370267】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，所以先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后放開(kāi)滑塊1.(2)放開(kāi)滑塊1后，滑塊1做勻速運(yùn)動(dòng)，跟滑塊2發(fā)生碰撞后跟2一起做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：碰撞前滑塊1的動(dòng)量為：p1m1v10.310× kg·m

22、/s0.620 kg·m/s，滑塊2的動(dòng)量為零，所以碰撞前的總動(dòng)量為0.620 kg·m/s碰撞后滑塊1、2速度相等，所以碰撞后總動(dòng)量為：(m1m2)v2(0.3100.205)× kg·m/s0.618 kg·m/s.(3)結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用答案(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開(kāi)滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用創(chuàng)新點(diǎn)3利用擺球并結(jié)合機(jī)械能守恒驗(yàn)證動(dòng)量守恒3如圖實(shí)­7­11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)下方桌子的邊沿有一

23、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)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)離水平桌面的高度為a、B點(diǎn)離水平桌面的高度為b，C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c.此處，圖實(shí)­7­11(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_(kāi).(忽略小球的大小)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，根據(jù)彈性球1碰撞前后的高度a和b，由機(jī)械能守

24、恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再測(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)和桌面高H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2的質(zhì)量和立柱高h(yuǎn)、桌面高H就能求出彈性球2的動(dòng)量變化(2)根據(jù)(1)的解析可以寫(xiě)出動(dòng)量守恒的方程2m12m1m2.答案(1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2立柱高h(yuǎn)桌面高H(2)2m12m1m2創(chuàng)新點(diǎn)4利用碰撞后小球落在斜面上驗(yàn)證動(dòng)量守恒4為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量是否守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失)，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量

25、(分別為m1和m2，且m1m2)按照?qǐng)D實(shí)­7­12所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端的切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端圖實(shí)­7­12先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球m1在斜面上的落點(diǎn)位置將小球m2放在斜槽前端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上的落點(diǎn)位置用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)到斜槽末端點(diǎn)B的距離圖實(shí)­7­12中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF.根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答

26、下列問(wèn)題：(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的_點(diǎn)，m2的落點(diǎn)是圖中的_點(diǎn)；(2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿足關(guān)系式_，則說(shuō)明碰撞中的動(dòng)量是守恒的. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84370268】解析本題的實(shí)驗(yàn)方法與課本上的實(shí)驗(yàn)方法不同之處在于小球的落點(diǎn)所在平面由水平改成了斜面由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)，可知此時(shí)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不再相等設(shè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的速度為v，小球落到斜面上時(shí)的位移為L(zhǎng)，斜面與水平方向的夾角為，則可得Lsin gt2，Lcos vt，聯(lián)立可得vcos .則可知v，同理v2L.答案(1)DF(2)m1m1m2隨堂訓(xùn)練1某同學(xué)用圖實(shí)­7­13甲所示裝置通過(guò)半徑相同的A

27、、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖甲中PQ是斜槽，QR為水平槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)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10次，得到10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，讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下，和B球碰撞后，A、B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10次，圖甲中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中刻度尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，刻度尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊甲乙圖實(shí)­7­13(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)為_(kāi)cm.(2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須

28、進(jìn)行的測(cè)量？答：_(填選項(xiàng)號(hào))A水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 BA球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C測(cè)量A球或B球的直徑D測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E測(cè)量O點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度解析(2)本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量是：水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離；A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離；測(cè)量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)；不需要測(cè)量：A球或B球的直徑，O點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度答案(1)64.7(2)A、B、D 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)

29、可視為沒(méi)有摩擦我們可以用帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A、B探究碰撞中的不變量，實(shí)驗(yàn)裝置如圖實(shí)­7­14所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì))圖實(shí)­7­14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的左端至擋板C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滑塊分別碰撞擋板C、D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)中還應(yīng)測(cè)量的物理量及其符號(hào)是_(2)作用前A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為_(kāi)；作用后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和為_(kāi)(3)作用前、后A、B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和并不完全相等；產(chǎn)生誤差的原因有_(至少答出兩點(diǎn)). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：84370269】解析A、B兩滑塊被壓縮的彈簧彈開(kāi)后，在氣