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】-資料下載頁(yè)
2025-04-05 06:07本頁(yè)面
【正文】 之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。(用上述實(shí)驗(yàn)所涉及物理量的字母表示)[解析] (1) mm＋ mm＝ mm。(2)燒斷細(xì)線后，a向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)光電門，根據(jù)速度公式可知，a經(jīng)過(guò)光電門的速度為va＝，故a的動(dòng)量大小為pa＝ma，b離開(kāi)平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得h＝gt2及sb＝vbt，聯(lián)立解得vb＝sb ，故b的動(dòng)量為pb＝mbvb＝mbsb 。(3)對(duì)物體a由光電門向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，則有v＝2asa，經(jīng)過(guò)光電門的速度va＝，由牛頓第二定律可得a＝＝μg，聯(lián)立可得sa＝，則由題圖丙可知μ＝。3．(2020湖南懷化市月考)如圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)半徑相同、質(zhì)量不等的小球，按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①用天平測(cè)出兩個(gè)小球a、b的質(zhì)量分別為m1和m2；②安裝實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，再將一斜面BC連接在斜槽末端；③先不放小球b，讓小球a從斜槽頂端A處由靜止釋放，標(biāo)記小球在斜面上的落點(diǎn)位置P；④將小球b放在斜槽末端B處，仍讓小球a從斜槽頂端A處由靜止釋放，兩球發(fā)生碰撞，分別標(biāo)記小球a、b在斜面上的落點(diǎn)位置；⑤用毫米刻度尺測(cè)出各落點(diǎn)位置到斜槽末端B的距離，圖為M、P、N點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中記下的小球在斜面上的三個(gè)落點(diǎn)位置，從M、P、N到B點(diǎn)的距離分別為sM、sP、sN。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。[解析] 本題考查探究動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。(1)為了防止入射小球碰后反彈，入射小球的質(zhì)量要大于被碰小球的質(zhì)量，即m1m2。(2)小球a和小球b相撞后，小球b的速度比小球a碰前速度大，小球a的速度比碰前速度小，且小球a、b都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以碰撞后小球a的落點(diǎn)是M點(diǎn)，小球b的落點(diǎn)是N點(diǎn)。(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。小球a和b發(fā)生碰撞后，a的落點(diǎn)在題圖中的M點(diǎn)，使其平拋初速度為v′1，b的落點(diǎn)是圖中的N點(diǎn)，設(shè)其平拋運(yùn)動(dòng)初速度為v2。設(shè)斜面BC傾角為α，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得sMsin α＝gt2，sMcos α＝v′1t，解得v′1＝；同理可得v1＝，v2＝， 所以只要滿足m1v1＝m1v′1＋m2v2，即m1＝m1＋m2，則說(shuō)明兩球碰撞前后動(dòng)量是守恒的。(4)如果兩小球的碰撞為彈性碰撞，則應(yīng)滿足m1v＝m1v′＋m2v，代入(3)中的速度表達(dá)式可知，應(yīng)滿足的公式為m1sP＝m1sM＋m2sN，故需要比較m1sP和m1sM＋m2sN是否相等。 9
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