演示文稿驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)

演示文稿驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)當(dāng)前第1頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)（優(yōu)選）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)當(dāng)前第2頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

證明碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，即m1V1=m1V1’+m2V2’

用兩個(gè)大小相同但質(zhì)量不等的小球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，小球A以初速度V1去碰靜止的小球B,碰撞后小球A的速度為V1’，小球B的速度為V2’.一、實(shí)驗(yàn)原理

保證“水平”和“正碰”及正確測(cè)量三個(gè)落點(diǎn)的相對(duì)位置P、M、N是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵．

本實(shí)驗(yàn)中較巧妙地借助平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，將速度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)水平位移的測(cè)量，驗(yàn)證表達(dá)式：

m1.OP=m1.OM+m2O'N當(dāng)前第3頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)器材斜槽，兩個(gè)大小相等、質(zhì)量不同的小球，重錘線，復(fù)寫紙，白紙，________、_________，游標(biāo)卡尺、圓規(guī)等．天平刻度尺m1.OP=m1.OM+m2O'N當(dāng)前第4頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)四、實(shí)驗(yàn)操作1.用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2.選質(zhì)量大的作為入射球m1.2.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽的末端_________．把被碰球放在斜槽前的支柱上,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩球處于___________.

3.在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時(shí)，便在白紙上留下了小球落地的痕跡．4.在白紙上記下重垂線所指的位置O.OO'的距離即為小球直徑d。切線水平同一高度當(dāng)前第5頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)5．先不放上被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一高度滾下，重復(fù)5次．

用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置．當(dāng)前第6頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

7.過(guò)O、N在紙上作直線,取OO'＝d,O'即為被碰球被碰時(shí)球心投影位置。6.把被碰小球B放在支柱上,讓入射小球A從同一高度滾下,使它們發(fā)生正碰,重復(fù)3～5次,仿步驟5,求出入射小球A的平均落點(diǎn)M和被碰小球B的平均落點(diǎn)N。當(dāng)前第7頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

8、用刻度尺量OM、OP、O'N的長(zhǎng)度。把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的“速度數(shù)值"代入表達(dá)式看是否成立:9、整理實(shí)驗(yàn)器材，放回原處。驗(yàn)證的表達(dá)式：mAOP=mAOM+mBO'N當(dāng)前第8頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)

主要測(cè)量的物理量：

a．用天平測(cè)兩球質(zhì)量m1、m2b．用游標(biāo)卡尺測(cè)小球的直徑d，

c．水平射程：OP、OM、O’N當(dāng)前第9頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)①斜槽末端切線要水平;②每次小球下滑要從同一高度處由靜止開始;③要保證對(duì)心碰撞.球心等高或在同一水平線上④小球的諸多落點(diǎn)要用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)都圈在里面,該小圓的圓心即為小球的平均落點(diǎn)。⑤入射小球的質(zhì)量mA和被碰小球的質(zhì)量mB的大小關(guān)系是mA>mB。注意：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.五、注意事項(xiàng)當(dāng)前第10頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)驗(yàn)證的表達(dá)式：mAOP=mAOM+mBON粗略證明:當(dāng)前第11頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)六、誤差分析實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)碰撞后系統(tǒng)(m1、m2)水平方向的總動(dòng)量小于碰撞前系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量，誤差主要來(lái)源于：1．難做到準(zhǔn)確的正碰，則誤差較大；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．2．O、O’、P、M、N各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確，測(cè)量和作圖有偏差．當(dāng)前第12頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)訓(xùn)練1.在做碰撞中的動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要測(cè)量的物理量有()A、入射小球和被碰小球的質(zhì)量

B、入射小球和被碰小球的直徑C、斜槽軌道的末端距地面的高度

D、入射球滾下到拋出時(shí)的高度差E、入射球未碰撞時(shí)飛出的水平距離

F、入射球和被碰球碰撞后飛出的水平距離CD當(dāng)前第13頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)2、在做碰撞實(shí)驗(yàn)中必須（）Ａ、斜槽軌道必須光滑Ｂ、斜槽軌道末端的切線必須水平Ｃ、入射球每次都要從同一高度由靜止落下Ｄ、碰撞的瞬間，入射球與被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行BCD當(dāng)前第14頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)3.在本實(shí)驗(yàn)中，入射球每次滾下都應(yīng)從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放，這是為了使：A、小球每次都能水平飛出槽口B、小球每次都以相同的速度飛出槽口C、小球在空中飛行的時(shí)間不變D、小球每次都能對(duì)心碰撞B當(dāng)前第15頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)4.在本實(shí)驗(yàn)中，安裝斜槽軌道時(shí)，應(yīng)讓斜槽末端點(diǎn)的切線保持水平，這樣做的目的是為了使A、入射球得到較大的速度B、入射球與被碰小球?qū)π呐鲎埠蟮乃俣葹樗椒较駽、入射球與被碰球碰撞時(shí)動(dòng)能無(wú)損失D、入射球與被碰球碰后均能從同一高度飛出B當(dāng)前第16頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)5.某同學(xué)用圖所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．圖中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．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)痕跡如圖所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊．當(dāng)前第17頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm.(2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量？______________(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B．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C．測(cè)量A球或B球的直徑D．測(cè)量A球與B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度64.7(64.2cm--65.2cm)ABD當(dāng)前第18頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)6.入射球m1碰撞前的速度以及被碰球m2碰撞后的速度可用其運(yùn)動(dòng)的水平位移來(lái)表示，圖中M、N、P是小球的落點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是A、O’是被碰球在碰撞前其球心在紙上的垂直投影B、O是碰撞前入射球的球心在紙上的垂直投影C、被碰球碰撞后的動(dòng)量可表示為D、入射球碰撞前的動(dòng)量可表示為ABC當(dāng)前第19頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)7.(2011·北京理綜)如圖，用“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)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題．A．小球開始釋放高度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C當(dāng)前第20頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)(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OP.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、m2B．測(cè)量小球m1開始釋放高度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OM，ONADE當(dāng)前第21頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)(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)滿足的表達(dá)式為________(用(2)中測(cè)量的量表示)．(4)經(jīng)測(cè)定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示．碰撞前、后m1的動(dòng)量分別為p1與p1′，則p1∶p1′＝________∶11；若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為p2′，則p1′∶p2′＝11∶________.142.9當(dāng)前第22頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)176.8當(dāng)前第23頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)8.某同學(xué)用如右圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，讓質(zhì)量為m1的小球從斜糟某處由靜止開始滾下，與靜止在斜槽末端質(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞．(1)實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是__________．A．斜槽必須是光滑的B．斜槽末端的切線必須水平C．m1與m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度D．m1每次必須從同一高度處滾下(2)實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量的物理量是__________．A．小球的質(zhì)量m1和m2

B．小球起始高度hC．小球半徑R1和R2 D．小球起飛的時(shí)間tE．桌面離地面的高度HF．小球飛出的水平距離sBCDAF當(dāng)前第24頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)在小車A的后面連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖51－12所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離．在圖上標(biāo)出A為運(yùn)動(dòng)起始點(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．BCDE9.當(dāng)前第25頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)0.4200.417當(dāng)前第26頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)10.(2010·泰州模擬)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖13－1－4(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．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，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差．當(dāng)前第27頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①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；②向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣；③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)器與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；④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間；⑥先_______________________，然后____________，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開滑塊1當(dāng)前第28頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖(b)所示；⑧測(cè)得滑塊1的質(zhì)量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g.(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為______kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為______kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)．(3)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是________________________________.0.620

0.618紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間有摩擦

當(dāng)前第29頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)當(dāng)前第30頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)11．彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)正下方桌子的邊沿有一豎直立柱．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.此外：(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)．(1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2

立柱高h(yuǎn)桌面高H

當(dāng)前第31頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)當(dāng)前第32頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)12．如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶有豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A和B做“探究碰撞中的守恒量”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：Ⅰ.把兩滑塊A和B緊貼在一起，在A上放質(zhì)量為m的砝碼，置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷卡住A和B，在A和B的固定擋板間放入一輕彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)；當(dāng)前第33頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)Ⅱ.按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器，當(dāng)A和B與固定擋板C和D碰撞的同時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下A至C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，B至D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2；Ⅲ.重復(fù)幾次，取t1和t2的平均值．(1)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意

；(2)應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)還有

；(3)只要關(guān)系式

成立，即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和．使氣墊導(dǎo)軌水平滑塊A的左端到擋板C的距離s1和滑塊B的右端到擋板D的距離s2當(dāng)前第34頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)13.如圖1所示，質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上，其斜面光滑且足夠長(zhǎng)，與水平方向的夾角為θ.一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度v0開始運(yùn)動(dòng)．當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，距地面高度為h，則下列關(guān)系式中正確的是()BD當(dāng)前第35頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)14.質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長(zhǎng)L＝1.5m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對(duì)靜止．物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求：(1)物塊在車面上滑行的時(shí)間t；(2)要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過(guò)多少．當(dāng)前第36頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)15.如圖5所示，光滑的水平地面上有一質(zhì)量為M＝3kg的木板，其左端放有一可看成質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量m＝1kg的重物，右方有一豎直的墻．重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.使木板與重物以共同的速度v0＝6m/s向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻木板與墻發(fā)生碰撞，經(jīng)Δt＝0.1s木板以v1＝4m/s的速度返回，重力加速度為g＝10m/s2.求：(1)墻壁對(duì)木板的平均作用力的大?。?2)板與墻作用時(shí)間很短，忽略碰撞過(guò)程中重物的速度變化．若重物不從木板上掉下來(lái)，則木板的最小長(zhǎng)度為多少．當(dāng)前第37頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)16.如圖1所示，半徑和動(dòng)能都相等的兩個(gè)小球相向而行．甲球質(zhì)量m甲大于乙球質(zhì)量m乙，水平面是光滑的，兩球做對(duì)心碰撞以后的運(yùn)動(dòng)情況可能是下列哪些情況(

)A．甲球速度為零，乙球速度不為零B．兩球速度都不為零C．乙球速度為零，甲球速度不為零D．兩球都以各自原來(lái)的速率反向運(yùn)動(dòng)AB當(dāng)前第38頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)17.質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動(dòng)，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后二者的動(dòng)量正好相等．二者質(zhì)量之比可能為(

)A．6B．3C．4D．5B當(dāng)前第39頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)18.靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力F的作用，拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖2所示，則下列說(shuō)法中正確的是(

)A．0～4s內(nèi)物體的位移為零B．0～4s內(nèi)拉力對(duì)物體做功為零C．4s末物體的動(dòng)量為零D．0～4s內(nèi)拉力對(duì)物體沖量為零CD當(dāng)前第40頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)19．(多選)下面關(guān)于物體動(dòng)量和沖量的說(shuō)法正確的是(

)A．物體所受合外力沖量越大，它的動(dòng)量也越大B．物體所受合外力沖量不為零，它的動(dòng)量一定要改變C．物體動(dòng)量增量的方向，就是它所受沖量的方向D．物體所受合外力越大，它的動(dòng)量變化就越快BCD當(dāng)前第41頁(yè)\共有45頁(yè)\編于星期五\5點(diǎn)20.如圖5所示，在光滑水平面上靜止放著兩個(gè)相互接觸的木塊A、B