高考物理一輪復習典例精析-文庫吧
2024-12-24 13:57 本頁面
【正文】 質(zhì)量為 m的砂子從車上漏出來，漏砂后小車的速度為 v，由動量守恒定律 Mv0=(Mm)v. 【 剖析 】 錯解的主要原因在于研究對象的選取，小車中砂子的質(zhì)量變了，即原來屬于系統(tǒng)內(nèi)的砂子漏出后就不研究了 .這樣，初狀態(tài)及末狀態(tài)就不對應同一個系統(tǒng)了 . 【 正解 】 漏掉的砂子在剛離開車的瞬間，其速度與小車的速度是相同的 .質(zhì)量為 m的砂子從車上漏出來，漏砂后小車的速度為 v由動量守恒定律： Mv0=mv+(Mm)v，解得 v=v0，即砂子漏出后小車的速度是不變的 . 實驗 驗證動量守恒定律 例 （ 2022南京模擬）氣墊導軌是常用的一種實驗儀器 . 它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導軌上，滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦 . 我們可以用帶豎直擋板 C和 D的氣墊導軌以及滑塊 A和 B來驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示（彈簧的長度忽略不計），采用的實驗步驟如下： A. 用天平分別測出滑塊 A、 B的質(zhì)量 mA、 mB； B. 調(diào)整氣墊導軌，使導軌處于水平； C. 在 A和 B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止地放置在氣墊導軌上； D. 用刻度尺測出 A的左端至 C板的距離 L1. E. 按下電鈕放開卡銷，同時使分別記錄滑塊 A、 B運動時間的計時器開始工作 . 當 A、 B滑塊分別碰撞 C、 D擋板時停止計時，記下 A、 B分別到達 C、 D的運動時間 t1和 t2. 本實驗中還應測量的物理量及其符號是 ，利用上述測量的實驗數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律的表達式是 .上式中算得的 A、 B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因有 （至少答出兩點） . 【 解析 】 A、 B兩滑塊被壓縮的彈簧彈開后，在氣墊導軌上運動時可視為勻速運動，因此只要測出 A與 C的距離 L B與 D的距離 L2及 A到 C、 B到 D的時間 t1和 t2，測出兩滑塊的質(zhì)量，就可以用 mAL1/t1=mBL2/t2驗證動量是否守恒 . 實驗中還應測量的物理量為 B與 D的距離，符號 L2. 驗證動量守恒定律的表達式是 mAL1/t1=mBL2/t2. 產(chǎn)生誤差的原因： ① L L mA、 mB的數(shù)據(jù)測量誤差； ②沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程 。 ③ 滑塊并不是做標準的勻速直線運動，滑塊與導軌間有少許摩擦 . 【 答案 】 B與 D間的距離 L2 mAL1/t1=mBL2/t2 見解析 例 （ 2022寧夏模擬）某同學利用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律 .圖中兩擺擺長相同，懸掛于同一高度， A、 B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為 1∶ ，其側(cè)面剛好接觸 .向右上方拉動 B球使其擺線伸直并與豎直方向成 45176。 角，然后將其由靜止釋放 .結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動，且最大擺角成 30176。 .若本實驗允許的最大誤差為177。 4%，此實驗是否成功地驗證了動量守恒定律？ 【 解析 】 設擺球 A、 B的質(zhì)量分別為 mA、 mB，擺長為 l， B球的初始高度為 h1，碰撞前 B球的速度為 ，根據(jù)題意及機械能守恒定律得 h1=l(1cos 45176。 ) ① 1/2mBvB2=mBgh1 ② 設碰撞前、后兩擺球的總動量的大小分別為 p p1=mBvB ③ 聯(lián)立①②③式得 p1=mB ④ 同理可得 p2=(mA+mB) ⑤ 聯(lián)立④⑤式得 P2/p1=（ mA+mB） /mB ⑥ 代入已知條件得 (p2/p1)2= ⑦ 由此可以推出 （ p2p1） /p1 4%
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1