高考物理总复习实验7验证动量守恒定律资料

试验7验证功量守恒定律1/35栏目导航123抓知识点抓重难点课时跟踪检测2/35抓知识点专心研读领悟细微深处13/35一、试验目标验证动量守恒定律．二、试验原理在一维碰撞中，测出物体质量m和碰撞前后物体速度v、v′，找出碰撞前动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后动量是否守恒．三、试验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧计、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等．方案二：带细线摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥．方案四：斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等．4/35四、试验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞试验(以下列图所表示)1．测质量：用天平测出滑块质量．2．安装：正确安装好气垫导轨．3．试验：接通电源，利用配套光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后速度(①改变滑块质量．②改变滑块初速度大小和方向)．4．验证：一维碰撞中动量守恒．5/35方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞试验(如右图)1．测质量：用天平测出两小球质量m1、m2.2．安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．3．试验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰．4．测速度：能够测量小球被拉起角度，从而算出碰撞前对应小球速度，测量碰撞后小球摆起角度，算出碰撞后对应小球速度．5．改变条件：改变碰撞条件，重复试验．6．验证：一维碰撞中动量守恒．6/35方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞试验(以下列图)7/35方案四：利用斜槽上滚下小球验证动量守恒定律(以下列图所表示)8/351．测质量：用天平测出两小球质量，并选定质量大小球为入射小球．2．安装：按照上图所表示安装试验装置．调整固定斜槽使斜槽底端水平．3．铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好．记下重垂线所指位置O.4．放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次．用圆规画尽可能小圆把全部小球落点圈在里面．圆心P就是小球落点平均位置．9/355．碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复试验10次．用步骤4方法，标出碰后入射小球落点平均位置M和被撞小球落点平均位置N.以下列图所表示．6．验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON长度．将测量数据填入表中．最终代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在误差允许范围内是否成立．7．结束：整理好试验器材放回原处．10/3511/352．验证表示式方案一、二、三：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.方案四：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON.六、注意事项1．前提条件碰撞两物体应确保“水平”和“正碰”．2．方案提醒(1)若利用气垫导轨进行试验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平．(2)若利用摆球进行试验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内．12/35(3)若利用长木板进行试验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力．(4)若利用斜槽小球碰撞应注意：①斜槽末端切线必须水平；②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；③选质量较大小球作为入射小球；④试验过程中试验桌、斜槽、统计白纸位置要一直保持不变．13/35抓重难点动手演练掌握提分技巧214/35重难点1试验原理与试验操作 某同学用如图所表示装置做验证动量守恒定律试验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上统计纸上留下压痕，重复10次；再把一样大小b球放在斜槽轨道末端水平段最右端上，让a球仍从固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在统计纸不一样位置处，重复10次．例115/35(1)本试验必须测量物理量有________．A．斜槽轨道末端距水平地面高度HB．小球a、b质量ma、mbC．小球a、b半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行时间tE．统计纸上O点到A、B、C各点距离、、F．a球固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间高度差h(2)放上被碰小球b，两球(ma>mb)相碰后，小球a、b落地点依次是图中水平面上________点和________点．(3)某同学在做试验时，测量了过程中各个物理量，利用上述数据验证碰撞中动量守恒，那么判断依据是看________和________在误差允许范围内是否相等．16/3517/3518/35(多项选择)如图在利用悬线悬挂等大小球进行验证动量守恒定律试验中，以下说法正确是()A．悬挂两球线长度要适当，且等长B．由静止释放小球方便较准确地计算小球碰前速度C．两小球必须都是刚性球，且质量相同D．两小球碰后能够粘合在一起共同运动例219/35气垫导轨是一个惯用试验仪器，它是利用气泵使带孔导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上运动可视为没有摩擦．我们能够用带竖直挡板C和D气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，试验装置以下列图所表示(弹簧长度忽略不计)，试验步骤以下：a．用天平分别测出滑块A、B质量mA、mBb．调整气垫导轨，使导轨处于水平c．在A和B间放入一个被压缩轻弹簧，由电动卡锁锁定，静止放置在气垫导轨上例320/35d．用刻度尺测出A左端至C板距离L1e．按下电钮放开卡锁，同时使分别统计滑块A、B运动时间计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停顿计时，记下A、B分别抵达C、D运动时间t1和t2(1)试验中还应测量物理量是____________________．(2)利用上述测量试验数据，验证动量守恒定律表示式是____________________，上式中算得A、B两滑块动量大小并不完全相等，产生误差原因是____________________(写出一条即可)．21/35重难点2试验数据处理

现利用下列图(a)所表示装置验证动量守恒定律，在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)能够统计遮光片经过光电门时间．试验测得滑块A质量m1＝0.310kg，滑块B质量m2＝0.108kg，遮光片宽度d＝1.00cm；打点计时器所用交流电频率f＝50.0Hz.将光电门固定在滑块B右侧，开启打点计时器，给滑块A一向右初速度，使它与B相碰，碰后光电计时器显示时间为ΔtB＝3.500ms，碰撞前后打出纸带如图(b)所表示．例422/3523/3524/3525/35某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律试验：在小车A前端粘有橡皮泥，推进小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计装置以下列图甲所表示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．例526/35(1)若已测得打点纸带如图乙所表示，并测得各计数点间距(已标在图上)．A为运动起点，则应选________段来计算A碰前速度，应选________段来计算A和B碰后共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)．(2)已测得小车A质量m1＝0.4kg，小车B质量为m2＝0.2kg，则碰前两小车总动量为________kg·m/s，碰后两小车总动量为________kg·m/s.【解析】(1)从分析纸带上打点情况看，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，所以BC段能较准确地描述小车A在碰撞前运动情况，应选取BC段计算小车A碰前速度．从CD段打点情况看，小车运动情况还没稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选取DE段计算A和B碰后共同速度．27/3528/35重难点3试验拓展与创新

如右图是用来验证动量守恒试验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点下方桌子边缘有一竖直立柱．试验时，调整悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上球2右端接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上C点，测出相关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面距离为a、B点离水平桌面距离为b、C点与桌子边缘间水平距离为c.另外：例629/35(1)还需要测量量是______________、______________和______________．(2)依据测量数据，该试验中动量守恒表示式为______________________(忽略小球大小)．

30/3531/35在验证动量守恒定律试验中，某同学用以下列图所表示装置进行以下试验操作：①先将斜槽轨道末端调整水平，在一块平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于槽口处．使小球a从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹O；②将木板向远离槽口平移一段距离，再使小球a从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板上得到痕迹B；例732/35③然后把半径相同小球b静止放在斜槽水平末端，小球a仍从原来挡板处由静止释放，与小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C；④用天平测量a、b质量分别为ma、mb，用刻度尺测量纸