實驗：驗證動量守恒定律 講義-高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

選擇性必修一實驗：驗證動量守恒定律五、實驗：驗證動量守恒定律1.實驗目的：驗證動量守恒2.實驗原理：3.實驗過程：【方案一】研究氣墊導軌上滑塊碰撞時的動量守恒4.注意事項（1）實驗之前需要將氣墊導軌調(diào)節(jié)水平；（2）實驗時應該確保發(fā)生的是一維碰撞；（3）測量擋光片的寬度時應盡量減小誤差；【方案二】用平拋演示儀裝置驗證動量守恒定律【實驗步驟】1.先用天平稱量出兩個小球的質(zhì)量mA、mB；2.安裝好實驗裝置，注意使實驗器的斜槽末端點的切線水平；3.在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙；4.在白紙上記下重垂線所指的位置O，它表示入射小球mA碰撞前球心的豎直投影點；5.先不放被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一位置處靜止?jié)L下，重復10次，用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點圈在里面，圓心就是入射小球不碰撞時的落地點；6.把被碰小球放在斜槽軌道末端，讓入射小球從同一位置靜止?jié)L下，使它們發(fā)生正碰，重復10次，同理求出入射小球落點的平均位置M和被碰小球落點的平均位置N；7.用刻度尺測出線段OM、OP、ON的長度，把兩小球的質(zhì)量和相應的水平位移數(shù)值代入m1OP＝m1OM＋m2ON，看等式是否成立；【注意事項】斜槽末端要切線要水平；每次小球下滑要從同一位置處由靜止釋放；要保證對心碰撞，兩球必須大小相等；4.小球的諸多落點要用用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點都圈在里面，該小圓的圓心即為小球的平均落點；5.入射小球的質(zhì)量mA和被碰小球的質(zhì)量mB的大小關系是mA>mB?！纠?】某小組用如圖甲所示的實驗裝置來驗證動量守恒定律。實驗時先讓質(zhì)量為的入射小球A從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，小球A從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡，重復上述操作10次，得到10個落點痕跡，再把質(zhì)量為的被碰小球B放在水平軌道末端，仍將小球A從位置C由靜止釋放，小球A和B碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次，M、P、N為三個落點的平均位置，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點，如圖乙所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）上述實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有________。A．小球A和小球B的質(zhì)量、B．斜槽末端離地面的高度C．位置C到斜槽末端的高度差D．兩小球與斜槽間的動摩擦因數(shù)（2）當所測物理量滿足表達式________（用所測物理量的字母表示）時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。（3）若測得各落點痕跡到O點的距離OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知小球A、B的質(zhì)量比為，則系統(tǒng)碰撞前總動量與碰撞后總動量的百分誤差________（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。某實驗小組設計用如圖丙所示裝置來研究碰撞前后動能的變化，使小球從斜槽軌道滾下打在正對的豎直墻上，把白紙和復寫紙附在墻上，記錄小球的落點。使用質(zhì)量為的小球D和質(zhì)量為的小球E進行實驗，其他操作重復驗證動量守恒定律實驗時的步驟。、、為豎直記錄紙上三個落點的平均位置，小球靜止于水平軌道末端時球心在豎直記錄紙上的水平投影點為，測得，、，在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關系式________（用題中涉及的物理量符號表示），則可認為碰撞前后兩球的總動能相等?！纠?】如圖甲所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓質(zhì)量為m1的A球從斜槽上某一固定位置C由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把質(zhì)量為m2的B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次。如圖乙所示，M、P、N為三個落點的平均位置，未放B球時，A球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點。（1）在這個實驗中，為了盡量減小實驗誤差，兩個小球的質(zhì)量應滿足m1_______m2（選填“>”、“=”或“<”）；除了圖中器材外，實驗室還備有下列器材，完成本實驗還必須使用的兩種器材是_______。A．秒表、天平

B．天平、刻度尺

C．秒表、刻度尺

D．天平、打點計時器（2）下列說法中正確的有________。A．安裝軌道時，軌道末端必須水平B．實驗前應該測出斜槽末端距地面的高度C．實驗過程中，復寫紙可以移動，白紙不能移動D．用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置（3）在某次實驗中，測量出兩個小球的質(zhì)量m1、m2記錄的落點平均位置M、N幾乎與OP在同一條直線上，測量出三個落點位置與O點距離OM、OP、ON的長度。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關系式________，則可以認為兩球碰撞前后在OP方向上的總動量守恒。（用測量的量表示）（4）實驗中小球斜槽之間存在摩擦力，這對實驗結(jié)果_______（選填“有”或“沒有”）影響。（5）完成上述實驗后，某實驗小組對上述裝置進行了改造，如圖丙所示。在水平槽右方豎直固定一木板，使小球1仍從斜槽上C點由靜止?jié)L