1、實驗十六驗證動量守恒定律實驗準備 實驗目的(1)驗證一維碰撞中的動量守恒定律(2)探究一維彈性碰撞的特點 實驗器材_、大小相等質量不同的小鋼球兩個、重錘線、白紙、_、天平、刻度尺、_、鉛筆等 實驗原理在一維碰撞中，測出物體的質量 m1、m2 和碰撞前后物體的速度 v、v2 和 v1、v2，算出碰撞前的動量 pm1v1m2v2及碰撞后的動量 pm1v1m2v2，即可驗證碰撞前后動量是否守恒斜槽復寫紙圓規實驗過程實驗步驟水平高度(1)先用天平測出小鋼球的質量 m1、m2.(2)按要求安裝好實驗裝置，將斜槽固定在桌邊，使斜槽的末端切線_，把被碰小球放在斜槽前邊的小支柱上，調節實驗裝置使兩小球碰撞時處

2、于同一_，確保碰撞后的速度方向水平復寫紙(3)在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放_(4)在白紙上記下重錘線所指的位置 O，它表示入射小球 m1碰撞前球心的豎直投影位置水平(5)先不放_，讓入射小球從斜槽上_處滾下，重復 10 次，用圓規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平均位置 P.(6)把_放在小支柱上，讓入射小球從同一高度滾下，使它們發生正碰，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.被碰小球同一高度被碰小球(7)過 O、N 在紙上作一直線，取 OO2r，O就是被碰小球碰撞時球心的豎直投影位置(如圖 S16-1 所示)

3、圖S16-1(8)用刻度尺測出線段 OM、OP、ON 的長度，把兩小球的質量和相應的水平位移數值代入_，看等式是否成立m1OPm1OMm2ON(9)整理實驗器材放回原處實驗分析 注意事項(1)前提條件：碰撞的兩小球應保證“水平”和“正碰”(2)斜槽末端必須水平；入射小球每次都必須從斜槽上同一高度靜止滾下；白紙鋪好后不能移動；入射小球的質量應大于被碰小球的質量，即 m1m2，且 r1r2r.誤差分析(1)系統誤差：主要來源于裝置本身是否符合要求，即碰撞是否為一維碰撞(2)偶然誤差：主要來源于質量 m 和平拋的水平距離的測量【基礎檢測】如圖 S16-2 所示為實驗室驗證動量守恒定律的實驗裝置示意圖

4、圖S16-2(1)若入射小球質量為 m1、半徑為 r1，被碰小球質量為 m2、半徑為 r2，則()Am1m2，r1r2 Bm1m2，r1r2Cm1m2，r1r2Dm1m2，r1r2(2)(多選)為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是()A刻度尺C天平B游標卡尺D秒表(3)設入射小球的質量為 m1，被碰小球的質量為 m2，P 為碰撞前入射小球落點的平均位置，若關系式_(用m1、m2 及圖中字母表示)成立，則表示碰撞中動量守恒答案：(1)C (2)AC(3)m1OPm1OMm2ON考點實驗操作和原理的考查重點歸納(1)實驗?？嫉牟僮髡{節斜槽末端水平：把一小球放在斜槽末端，若小球不滾動，則已經

5、水平入射小球每次都要從同一高度由靜止釋放，保證碰撞前的速度不變小球平均落點的確定：用一個最小的圓把小球的所有落點圈在一起，這個圓的圓心就是小球的平均落點(2)實驗原理質量分別為 m1 和 m2 的兩小球發生正碰，碰前 m1 運動，m2 靜止，根據動量守恒定律應有m1v1m1v1m2v2.各小球在同一高度做平拋運動，運動時間相等，則動量守恒時有m1OPm1OMm2ON.(如圖 S16-3 所示)圖S16-3 典例剖析例題：如圖 S16-4 所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系圖S16-4(1)實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的但是，

6、可以通過僅測量_，間接地解決這個問題A小球開始時的釋放高度 hB小球拋出點距地面的高度 HC小球做平拋運動的射程(2)圖中 O 點是小球拋出點在地面上的垂直投影實驗時，先讓入射球 m1 多次從斜軌上 S 位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置 P，測量平拋射程 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，并多次重復接下來要完成的必要步驟是_A用天平測量兩個小球的質量 m1、m2B測量小球 m1 開始時的釋放高度 hC測量拋出點距地面的高度 HD分別找到 m1、m2 相碰后平均落地點的位置 M、NE測量平拋射程 OM、ON(

7、3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_；若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為_用(2)中測量的量表示(4)經測定，m145.0 g，m27.5 g，小球落地點的平均位置距 O 點的距離如圖 S16-5 所示碰撞前后 m1 的動量分別為p1 與 p1，則 p1p1_ 11；若碰撞結束時 m2 的動量為 p2，則 p1p211 _.實驗結果表明，碰撞前、后總動量的比值p1p1p2為_圖S16-5(5)有同學認為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質，其他條件不變，可以使被碰小球做平拋運動的射程增大請你用(4)中已知的數據，分析和計算出被碰小球 m2 平拋運動射程 ON 的最大值為_cm.

8、解析：(1)在落地高度不變的情況下，水平位移就能反映平拋初速度的大小，所以僅測量小球做平拋運動的射程就能間接測量速度(2)測量平均落點的位置，找到平拋的水平位移，因此步驟中D、E是必須的，而且D 先E后，至于用天平測質量先后均可答案：(1)C (2)ADE(3)m1OMm2ONm1OPm1OM2m2ON2m1OP2 (4)14 2.9 1.01(5)76.80【考點練透】(2014 年全國新課標卷)現利用如圖 S16-6 所示的裝置驗證動量守恒定律在圖中，氣墊導軌上有 A、B 兩個滑塊，滑塊 A 右側帶有一彈簧片，左側與打點計時器(圖中未畫出)的紙帶相連；滑塊 B 左側也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計時器(未完全畫出)可以記錄遮光片通過光電門的時間圖S16-6實驗測得滑塊 A 的質量 m10.310 kg，滑塊 B 的質量 m20.108 kg，遮光片的