實(shí)驗(yàn)七-驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(解析版)(更新版)
【正文】 ,實(shí)驗(yàn)室具備的實(shí)驗(yàn)器材有:斜槽軌道,兩個(gè)大小相等、質(zhì)量不同的小鋼球A、B,刻度尺,白紙,圓規(guī),重垂線一條。結(jié)論是:兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用的過程中動(dòng)量守恒。= m/s= m/s,mAvA39。ON,故要完成的必要步驟是ADE。(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球多次從斜軌上S位置由靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量OP。(2)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù),該實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式為 (忽略小球的大小)。【答案】(1)B的右端至擋板D的距離L2 (2)0 mAL1t1mBL2t2 (3)見解析【針對(duì)訓(xùn)練2】如圖所示是用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置,彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),O點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱。(至少答出兩點(diǎn))。OMONm1 (1)斜槽末端的切線必須水平。+m2v239。OM+m2且碰撞瞬間,入射小球與被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行,以確保正碰后兩小球的速度方向水平。方案三 在光滑長(zhǎng)木板上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(1)測(cè)質(zhì)量:用天平測(cè)出兩小車的質(zhì)量。②改變滑塊的初速度大小和方向)。,看碰撞前后動(dòng)量是否守恒。+m2v239。(3)實(shí)驗(yàn):接通電源,利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊在各種情況下碰撞前后的速度(①改變滑塊的質(zhì)量。(6)驗(yàn)證:一維碰撞中的動(dòng)量守恒。(2)按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,將斜槽固定在桌邊,使槽的末端切線水平,把被碰小球放在斜槽的末端,調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩小球碰撞時(shí)處于同一水平高度。OP=m1(2)驗(yàn)證的表達(dá)式:m1v1=m1v139。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi),碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。OM＋m2OP2＝m1,用電動(dòng)卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上。(3)碰撞前、后A和B兩滑塊質(zhì)量與速度乘積之和并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因有 。③氣墊導(dǎo)軌不完全水平。OM+m2= m/s= m/s,vB39。mAvA39。若A、B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短,均可忽略不計(jì),則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的 時(shí)刻,A、B兩滑塊質(zhì)量比mA∶mB= 。v,解得mAmB=23。(3)此實(shí)驗(yàn)中若mA=32mB,小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖乙所示,則實(shí)驗(yàn)中碰撞結(jié)束時(shí)刻兩球動(dòng)量大小之比pA∶pB= 。OP,碰后的總動(dòng)量為m1(OM)2+12m2ON OP=ONOM (3)12【針對(duì)訓(xùn)練5】如圖所示是用來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊緣有一豎直立柱．實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)懸點(diǎn)，使彈性球1靜止時(shí)恰與立柱上的球2右端接觸且兩球等高．將球1拉到A點(diǎn)，并使之靜止，同時(shí)把球2放在立柱上．釋放球1，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞，碰后球1向左最遠(yuǎn)可擺到B點(diǎn)，球2落到水平地面上的C點(diǎn)．測(cè)出有關(guān)數(shù)據(jù)即可驗(yàn)證2兩球碰撞時(shí)動(dòng)量守恒．現(xiàn)已測(cè)出A點(diǎn)離水平桌面的距離為a、B點(diǎn)離水平桌面的距離為b、C點(diǎn)與桌子邊沿間的水平距離為c，彈性球2的質(zhì)量mm2.(1)還需要測(cè)量的量是______________________和________________________．(2)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為__________________________．(忽略小球的大小)【解析】(1)立柱高h(yuǎn) 桌面離水平地面的高度H (2)2m1＝2m1＋m2【解析】(1)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒必須知道兩球碰撞前后的動(dòng)量變化，根據(jù)彈性球1碰撞前后的高度a和b，由機(jī)械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要測(cè)量彈性球1的質(zhì)量m1，就能求出彈性球1的動(dòng)量變化；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律只要測(cè)出立柱高h(yuǎn)和桌面離水平地面的高度H就可以求出彈性球2碰撞前后的速度變化，故只要測(cè)量彈性球2的質(zhì)量m2和立柱高h(yuǎn)、桌面離水平地面的高度H就能求出彈性球2的動(dòng)量變化．(2)根據(jù)(1)的解析可以寫出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的方程為：2m1＝2m1＋m2.11
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