1、第講實驗驗證動量守恒定律第講實驗驗證動量守恒定律1、實驗原理：在一維碰撞中，測出物體的質量 m 和碰撞前后物體的速度 v、v，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。2、實驗方案：實驗需測量物體質量和速度，質量可用天平直接測量，測速度的方案有：(1)利用平拋運動測速度。利用平拋運動下落高度相同時，水平速度與水平距離成正比此方案所用器材是斜槽、大小相等質量不同的小鋼球兩個、重垂線一條、白紙、復寫紙、天平、刻度尺、圓規、三角板。1、實驗原理：在一維碰撞中，測出物體的質量 m (1)利用平(2)利用光電門測速度，利用配套的光電計時裝置測

2、出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度此方案所用器材是氣墊導軌、光電計時器、天平、滑塊(兩個)、重物、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥。3、利用平拋運動測速度的實驗原理：(2)利用光電門測速度，利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種(1)質量分別為 m1 和 m2 的兩小球發生正碰，若碰前m1 運動，m2 靜止，根據動量守恒定律應有：m1v1m1v1m2v2。(2)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：m1 OP m1 OM m2 ON 。(1)質量分別為 m1 和 m2 的兩小球發生正碰，若碰前m4、利用平拋運動測速度的實驗步驟：(1)先用天平測出小鋼球質量 m1、m

3、2。(2)按要求安裝好實驗裝置，將斜槽固定在桌邊，使槽的末端點切線水平，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于同一水平高度，確保碰撞后的速度方向水平。(3)在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙。(4)在白紙上記下重垂線所指的位置 O，它表示入射小球 m1碰前的球心位置。4、利用平拋運動測速度的實驗步驟：(2)按要求安裝好實驗裝置(5)先不放被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一高度處滾下，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時的落地點平均位置 P。(6)把被碰小球放在小支柱上，讓入射小球從同一高度滾下，使它們發生正碰，重復 10

4、次，仿步驟(5)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。(7)過 O、N 在紙上作一直線，取 OO2r，O就是被碰小球碰撞時的球心豎直投影的位置。(5)先不放被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一高度處滾下，重復(8)用刻度尺量出線段 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 m1 OP m1 OM m2 ON ，看是否成立。(9)整理實驗器材放回原處。5、利用平拋運動測速度實驗注意事項：(1)斜槽末端必須水平。(2)入射小球每次都必須從斜槽上同一高度滾下。(3)白紙鋪好后不能移動。(4)入射小球的質量應大于被碰小球的質量，即

5、 m1m2，且r1r2r。(8)用刻度尺量出線段 OM、OP、ON 的長度，把兩小球1、(單選)在做“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗時，必須測量的物理量有( )入射小球和被碰小球的質量入射小球和被碰小球的半徑入射小球從斜槽上由靜止釋放時的起始高度斜槽軌道的末端到地面的高度從相碰到落地的時間入射小球未與另一小球碰撞時飛出的水平距離入射小球和被碰小球碰撞時飛出的水平距離ACBD針對訓練1、(單選)在做“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗時，必須測量的錯解分析：驗證動量守恒定律要得到兩小球的質量和碰撞前后的速度，故需要得到小球做平拋運動的時間或離地面的垂直高度，所以選擇了含有的答案正確解析：由平拋運動的知識

6、可知，兩小球到地面的垂直距離都相等，所以做平拋運動的時間都相等，故只需測量其飛出的水平距離及兩小球的質量，即可驗證動量是否守恒 D 正確錯解分析：驗證動量守恒定律要得到兩小球的質量和碰撞2、如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖。(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，r1r2Cm1m2，r1r2Bm1m2，r1r2Dm1m2，r1r22、如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖。(1)若(2) 為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是：_。(填下列對應的字母)A直尺C天平B游標卡尺D秒表(3)設入射小球的質量為 m

7、1，被碰小球的質量為 m2，P 為碰前入射小球落點的平均位置，則關系式(用 m1、m2 及圖中字母表示)_成立，即表示碰撞中動量守恒。m1 OP m1 OM m2 ON(2) 為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是：_3、某同學用圖 623 甲中所示裝置通過半徑相同的 A、B 兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。圖中 PQ 是斜槽，QR 為水平槽。實驗時先使 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。重復上述操作10 次，得到 10 個落點痕跡再把 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

8、球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作 10次，實驗圖中 O 點是水平槽末端 R 在記錄紙上的垂直投影點。B 球落點痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于 G、R、O 所在的平面，米尺的零點與 O 點對齊。3、某同學用圖 623 甲中所示裝置通過半徑相同的 A、甲乙(1)碰撞后 B 球的水平射程應取為_ 。(2)在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量？答：_(填選項號)。圖 62364.664.8甲乙(1)碰撞后 B 球的水平射程應取為_ 。A、水平槽上未放 B 球時，測量 A 球落點位置到 O 點的距離B、A 球與 B 球碰撞后，測量 A 球落點位置到 O 點的距離C、測量

9、 A 球或 B 球的直徑D、測量 A 球和 B 球的質量(或兩球質量之比)E、測量 G 點相對水平槽面的高度答案：（1）64.664.8（2）A、B、D解：(1)將 10 個點圈在內的最小圓的圓心作為落點平均位置，可由刻度尺測得碰撞后 B 球的水平射程為 64.7 ，因最后一位數字為估計值，所以允許誤差0.1 ，因此 64.6 和 64.8 也是正確的。(2)從同一高度做平拋運動的物體飛行時間 t 相同，所以需要測出的量有：sA為不碰時 A 球的水平射程，sA為碰后 A 球的水平射程，sB為 B 球碰后的水平射程，mA、mB 的大小或 mA/mB的值。選項是必要的。A、水平槽上未放 B 球時，

10、測量 A 球落點位置到 O 點的4、(2009 年四川卷)氣墊導軌(如圖 624 甲)工作時，空氣從導軌表面的小孔噴出，在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運動時的阻力為了驗證動量守恒定律，在水平氣墊導軌上放置兩個質量均為 a 的滑塊，每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連，兩個打點計時器所用電源的頻率均為 b。氣墊導軌正常工作后，接通兩個打點計時器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運動，兩滑塊相碰后粘在一起繼續運動。圖乙為某次實驗打出的碰撞前、后點跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的 6 個連續點為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出

11、其長度 s1、s2 和 s3。若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，4、(2009 年四川卷)氣墊導軌(如圖 624 甲)工碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_，_，兩滑塊的總動量大小為_；碰撞后兩滑塊的總動量大小為_。重復上述實驗，多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內相等，則動量守恒定律得到驗證。圖 624碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_，_第講實驗驗證動量守恒定律5、(2010 年珠海二模)如圖 625 所示，某同學利用半徑相同、質量較小的 A 球和質量較大的 B 球來探究動量守恒定律，圖中 QR 為水平槽。實驗時，他讓 A 球從斜槽上某一固定位置 G由靜止滾下，落到位于水

12、平地面的記錄紙上留下痕跡，重復上述操作 10 次；再把 B 球放在水平槽末端，讓 A 球仍從位置 G由靜止滾下，和 B 球碰撞后，A、B 球分別在記錄紙上留下各自落點的痕跡，重復操作 10 次。圖中的 O 點是水平槽末端的垂直投影點。用天平稱量出兩球的質量，用米尺測量出各球落點的平均位置到 O 點的距離，如下表：5、(2010 年珠海二模)如圖 625 所示，某同學利圖 625(1)根據表中的數據分析可得：M 點是 B 球的落點，則 N 點是 A 球在_的落點，P 點是 A 球在_的落點。(填“碰撞前”或“碰撞后”)碰撞后碰撞前圖 625(1)根據表中的數據分析可得：M 點是 B 球(2)取小球做平拋運動的時間為單位時間，用 mA、mB 和圖中字母表示碰撞前的總動量 p1_，碰撞后的總動量p2_.(3) 將表中數據代入發現 p1_p2 ( 填“大于”、“等于”或“小于”)，其主要原因是：_。答案：(1)碰撞后，碰撞前；(2)mA OP，mB OM mA ON(3)小于； A 球碰后反彈回去，在軌道上運動的過程中