20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：實(shí)驗(yàn)八-驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律-【含答案】-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 碰撞后的平均落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離C．A球和B球的直徑D．A球和B球的質(zhì)量E．水平槽面相對(duì)于O點(diǎn)的高度[解析] (1)由題圖乙可知，取B球落點(diǎn)的平均位置， cm；(2)本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的方程是mA考點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新驗(yàn)證動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新主要是兩種途徑：(1)用新器材實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方式的創(chuàng)新，比如使用氣墊導(dǎo)軌來(lái)減少摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。先將小球B靜置在水平軌道上兩光電門(mén)之間，讓小球A從傾斜軌道上較高位置釋放，光電門(mén)1記錄了小球A碰撞前后通過(guò)的時(shí)間tt′1，光電門(mén)2記錄了碰后小球B通過(guò)的時(shí)間t′2。由題意可知，兩個(gè)直徑相同的小球在光滑的水平面上發(fā)生碰撞，要驗(yàn)證系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則必定要測(cè)出碰撞前后小球的速度，由于小球A通過(guò)光電門(mén)1的時(shí)間有兩個(gè)，則說(shuō)明小球A碰撞前后兩次通過(guò)光電門(mén)1，即碰撞后小球A的速度反向，則小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量；由機(jī)械能守恒定律可以求出兩個(gè)小球碰撞前后v＝2gh＋2，v′＝2gh＋2，v′＝2，若碰撞前后機(jī)械能守恒，則有mAv＝mAv′＋mBv′，將以上各式代入并化簡(jiǎn)可得＝＋。用火燒斷細(xì)線，兩球分別向左、右運(yùn)動(dòng)，測(cè)出它們最大的擺角分別為α、β，如圖所示。(用題中所給物理量表示)[解析] 設(shè)豎直細(xì)線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，燒斷細(xì)線過(guò)程兩球組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒，以向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律得m1v1－m2v2＝0，燒斷細(xì)線后小球擺動(dòng)過(guò)程機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可知，對(duì)左側(cè)小球有m1v＝m1gL(1－cos α)，對(duì)右側(cè)小球有m2v＝m2gL(1－cos β)，整理得m1＝m2。山東淄博十中期末)某同學(xué)用圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)中，確定P點(diǎn)位置時(shí)多次落點(diǎn)的痕跡如圖乙所示，刻度尺的零刻度線與O點(diǎn)對(duì)齊，則OP＝ cm。(2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，則落點(diǎn)痕跡中心到O點(diǎn)的距離即為OP的長(zhǎng)度，圖乙中刻度尺的分度值是1 mm， mm，所以O(shè)P＝ cm。在足夠大的水平平臺(tái)上的A點(diǎn)放置一個(gè)光電門(mén)，水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小，可忽略不計(jì)，左側(cè)為粗糙水平面，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間。(用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示)(3)改變彈簧壓縮量，多次測(cè)量后，該實(shí)驗(yàn)小組得到小滑塊a的sa與關(guān)系圖像如圖丙所示，圖像的斜率為k，則平臺(tái)上A點(diǎn)左側(cè)與滑塊a之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。則由題圖丙可知μ＝。依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)回答下面問(wèn)題：(1)兩小球的質(zhì)量mm2應(yīng)滿足m1m2(填“”“＝”或“”)；(2)小球a與b發(fā)生碰撞后，a的落點(diǎn)是圖中M點(diǎn)，b的落點(diǎn)是圖中N點(diǎn)；(3)用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)表示，只要滿足關(guān)系，就能說(shuō)明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的；(4)若要判斷兩小球的碰撞是否為彈性碰撞，用實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)來(lái)表示，只需比較m1sP與m1sM＋m2sN是否相等即可。(3)碰撞前，小球a落在題圖中的P點(diǎn)，設(shè)其平拋初速度為v1。 9
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