高考物理總復(fù)習(xí) 第七章 第三單元 第3課 實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

1．在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，入射球a的質(zhì)量為m1，被碰球b的質(zhì)量為m2，小球的半徑為r，各小球的落地點(diǎn)如圖所示，下列關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()A．入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量相等的小球B．讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰，每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下C．要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1eq\x\to(ON)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(OP)D．要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1eq\x\to(OP)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(ON)E．要驗(yàn)證的表達(dá)式是m1(eq\x\to(OP)－2r)＝m1(eq\x\to(OM)－2r)＋m2eq\x\to(ON)2．在“驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中．(1)在下列所給的器材中，所需的器材是________．(填器材前的序號(hào)字母)A．斜槽軌道B．秒表C．天平D．彈簧秤E．白紙F(tuán)．復(fù)寫(xiě)紙G．導(dǎo)電紙H．刻度尺(2)實(shí)驗(yàn)中的小球落點(diǎn)情況如圖所示．若入射小球A、被碰小球B的質(zhì)量分別為mA和mB，用圖中所示字母表示，只要滿(mǎn)足關(guān)系式____________________，即可驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒．3.如圖所示，為驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫(xiě)紙．B．確定重錘對(duì)應(yīng)點(diǎn)O.C．不放球2，讓球1從槽M點(diǎn)滾下，確定它落地點(diǎn)P.D．把球2放在立柱上，讓球1從斜槽M點(diǎn)滾下與球2正碰，確定它們落地位置L1、L2.E．量出OL1、OP、OL2的長(zhǎng)度以及球的直徑d(兩球直徑相同)．F．看m1eq\x\to(OL1)＋m2eq\x\to(OL2)與m1eq\x\to(OP)是否相等，以驗(yàn)證動(dòng)量守恒．上述步驟不完善及錯(cuò)誤之處有：①__________________________________________.②________________________________________.4．(1)某同學(xué)用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得小球的直徑如下圖所示，小球的直徑為_(kāi)_______cm.(2)在“碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中，使用半徑相同的A、B兩小球，白紙上實(shí)驗(yàn)記錄如下圖所示，O為斜槽末端的豎直投影點(diǎn)，或者是重垂線所指的位置，M、P、N為小球在白紙上落點(diǎn)的平均位置，且O、M、P、N在同一直線上．已知A球的質(zhì)量為3m，B球的質(zhì)量為6m，設(shè)小球下落時(shí)間為1個(gè)單位時(shí)間，則碰撞前系統(tǒng)動(dòng)量的表達(dá)式為p＝________，碰撞后系統(tǒng)動(dòng)量的表達(dá)式為p′＝________.5．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)可視為無(wú)摩擦的．在實(shí)驗(yàn)室中，我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和質(zhì)量均為M的滑塊A和B做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，如圖所示實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在A上固定一質(zhì)量為m的砝碼，在A和B間放入一個(gè)壓縮狀態(tài)的彈簧，用電動(dòng)卡銷(xiāo)置于氣墊導(dǎo)軌上．②按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo)的同時(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C、D擋板時(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、t2.③重復(fù)幾次．(1)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意____________________________________．(2)還應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)有__________________________．(3)只要關(guān)系式__________________成立，即可驗(yàn)證該過(guò)程動(dòng)量守恒．參考答案1．解析：在此裝置中，應(yīng)使入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，防止入射球反彈或靜止，故A錯(cuò)誤；入射球每次必須從斜槽的同一位置由靜止?jié)L下，保證每次碰撞都具有相同的初動(dòng)量，故B錯(cuò)誤；兩球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)都具有相同的起點(diǎn)，故應(yīng)驗(yàn)證的關(guān)系式為：m1eq\x\to(OP)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(ON)，D正確，C、E錯(cuò)誤．答案：D2．(1)ACEFH(2)mAOeq\x\to(P)＝mAOeq\x\to(M)＋mBeq\x\to(O′N(xiāo))3．解析：①由于以上實(shí)驗(yàn)只做J一次，這樣會(huì)造成較大誤差，故應(yīng)強(qiáng)調(diào)多次實(shí)驗(yàn)確定平均位置；②兩個(gè)小球碰撞后飛出的位置是不同的，應(yīng)分清楚．答案：①P、L1、L2必須為多次實(shí)驗(yàn)后落地的平均位置②F中的eq\x\to(OL2)應(yīng)改為eq\x\to(OL2)－d.4.答案：(1)2.40(2)6m·eq\x\to(OP)6m·eq\x\to(OM)＋3m·eq\x\to(ON)5．解析：(1)氣墊導(dǎo)軌雖可消除摩擦力的影響，但也要注意重力的分量的影響，故導(dǎo)軌必須水平．(2)A、B被彈開(kāi)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故被彈開(kāi)時(shí)的速度即其勻速運(yùn)動(dòng)的速度，只要測(cè)量A左端到C板的距離L1，B右端到D板的距離L