高考物理总复习 第七章 第三单元 第3课 实验 验证动量守恒定律

1．在做“验证动量守恒定律”实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是()A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下C．要验证的表达式是m1eq\x\to(ON)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(OP)D．要验证的表达式是m1eq\x\to(OP)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(ON)E．要验证的表达式是m1(eq\x\to(OP)－2r)＝m1(eq\x\to(OM)－2r)＋m2eq\x\to(ON)2．在“验证碰撞中动量守恒”实验中．(1)在下列所给的器材中，所需的器材是________．(填器材前的序号字母)A．斜槽轨道B．秒表C．天平D．弹簧秤E．白纸F．复写纸G．导电纸H．刻度尺(2)实验中的小球落点情况如图所示．若入射小球A、被碰小球B的质量分别为mA和mB，用图中所示字母表示，只要满足关系式____________________，即可验证碰撞中动量守恒．3.如图所示，为验证动量守恒的实验装置示意图．实验步骤如下：A．在地面上依次铺白纸和复写纸．B．确定重锤对应点O.C．不放球2，让球1从槽M点滚下，确定它落地点P.D．把球2放在立柱上，让球1从斜槽M点滚下与球2正碰，确定它们落地位置L1、L2.E．量出OL1、OP、OL2的长度以及球的直径d(两球直径相同)．F．看m1eq\x\to(OL1)＋m2eq\x\to(OL2)与m1eq\x\to(OP)是否相等，以验证动量守恒．上述步骤不完善及错误之处有：①__________________________________________.②________________________________________.4．(1)某同学用10分度的游标卡尺测得小球的直径如下图所示，小球的直径为________cm.(2)在“碰撞中的动量守恒”的实验中，使用半径相同的A、B两小球，白纸上实验记录如下图所示，O为斜槽末端的竖直投影点，或者是重垂线所指的位置，M、P、N为小球在白纸上落点的平均位置，且O、M、P、N在同一直线上．已知A球的质量为3m，B球的质量为6m，设小球下落时间为1个单位时间，则碰撞前系统动量的表达式为p＝________，碰撞后系统动量的表达式为p′＝________.5．气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的．在实验室中，我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨和质量均为M的滑块A和B做验证动量守恒定律的实验，如图所示实验步骤如下：①在A上固定一质量为m的砝码，在A和B间放入一个压缩状态的弹簧，用电动卡销置于气垫导轨上．②按下电钮放开卡销的同时，分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时，计时结束，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1、t2.③重复几次．(1)在调整气垫导轨时应注意____________________________________．(2)还应测量的数据有__________________________．(3)只要关系式__________________成立，即可验证该过程动量守恒．参考答案1．解析：在此装置中，应使入射球的质量大于被碰球的质量，防止入射球反弹或静止，故A错误；入射球每次必须从斜槽的同一位置由静止滚下，保证每次碰撞都具有相同的初动量，故B错误；两球做平抛运动时都具有相同的起点，故应验证的关系式为：m1eq\x\to(OP)＝m1eq\x\to(OM)＋m2eq\x\to(ON)，D正确，C、E错误．答案：D2．(1)ACEFH(2)mAOeq\x\to(P)＝mAOeq\x\to(M)＋mBeq\x\to(O′N)3．解析：①由于以上实验只做J一次，这样会造成较大误差，故应强调多次实验确定平均位置；②两个小球碰撞后飞出的位置是不同的，应分清楚．答案：①P、L1、L2必须为多次实验后落地的平均位置②F中的eq\x\to(OL2)应改为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)气垫导轨虽可消除摩擦力的影响，但也要注意重力的分量的影响，故导轨必须水平．(2)A、B被弹开后做匀速直线运动，故被弹开时的速度即其匀速运动的速度，只要测量A左端到C板的距离L1，B右端到D板的距离L