1、實驗十五驗證動量守恒定律考綱解讀 1.會用實驗裝置測速度或用其他物理量表示物體的速度大小.2.驗證在系統(tǒng)不受外力的作用下，系統(tǒng)內(nèi)物體相互作用時總動量守恒基本實驗要求1實驗原理在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)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，看碰撞前后動量是否守恒2實驗器材斜槽、小球(兩個)、天平、復(fù)寫紙、白紙等3實驗步驟(1)用天平測出兩小球的質(zhì)量，并選定質(zhì)量大的小球為入射小球(2)按照實驗原理圖甲安裝實驗裝置調(diào)整、固定斜槽使斜槽底端水平(3)白紙在下，復(fù)寫紙在上且在適當(dāng)位置鋪放好記下重垂線所指的位置O.(4)不放被撞小球，讓入射小

2、球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次用圓規(guī)畫盡量小的圓把小球所有的落點都圈在里面圓心P就是小球落點的平均位置(5)把被撞小球放在斜槽末端，讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實驗10次用步驟(4)的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N.如實驗原理圖乙所示(6)連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度將測量數(shù)據(jù)填入表中最后代入m1m1m2，看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立(7)整理好實驗器材放回原處(8)實驗結(jié)論：在實驗誤差允許范圍內(nèi)，碰撞系統(tǒng)的動量守恒規(guī)律方法總結(jié)1數(shù)據(jù)處理驗證表達(dá)式：m1v1m2v2m1v1m2v22注意事項(1)前提條件保證碰

3、撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動(2)利用斜槽進(jìn)行實驗，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1m2，防止碰后m1被反彈備課筆記考點一實驗原理與實驗操作例1某同學(xué)用如圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球(mAmB)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(fù)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球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)這種操作10次圖1中O點是水平槽末端R在記

4、錄紙上的垂直投影點B球落點痕跡如圖2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點對齊圖1圖2(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取_ cm.(2)在以下選項中，本次實驗必須進(jìn)行測量的有_(填選項號)A水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離BA球與B球碰撞后，測量A球及B球落點位置到O點的距離C測量A球或B球的直徑D測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E測量水平槽面相對于O點的高度(3)實驗中，關(guān)于入射球在斜槽上釋放點的高低對實驗影響的說法中正確的是()A釋放點越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B釋放點越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對誤差

5、越小，兩球速度的測量越準(zhǔn)確C釋放點越高，兩球相碰時，相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后動量之差越小，誤差越小D釋放點越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱螅壍缹Ρ慌鲂∏虻淖枇υ叫〗馕?1)用一盡可能小的圓把小球落點圈在里面，可知圓心的位置是65.7 cm，這也是小球落點的平均位置(2)本實驗中要測量的數(shù)據(jù)有：兩個小球的質(zhì)量m1、m2，三個落點到O點的距離x1、x2、x3，所以應(yīng)選A、B、D.(3)入射球的釋放點越高，入射球碰前速度越大，相碰時內(nèi)力越大，阻力的影響相對越小，可以較好的滿足動量守恒的條件，也有利于減小測量水平位移時的相對誤差，從而使實驗的誤差減小，選項C正確答案(1)65.7(2)ABD

6、(3)C變式題組1實驗操作某同學(xué)用如圖3所示的裝置來驗證動量守恒定律圖中PQ為斜槽，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，留下痕跡關(guān)于小球落點的下列說法中正確的是()圖3A如果小球每一次都從同一點無初速釋放，重復(fù)幾次的落點應(yīng)當(dāng)是重合的B由于偶然因素存在，重復(fù)操作時小球的落點不重合是正常的，但落點應(yīng)當(dāng)比較密集C測定B點位置時，如果重復(fù)10次的落點分別為B1、B2、B3、B10，則OB應(yīng)取OB1、OB2、OB3OB10的平均值，即OBD用半徑盡量小的圓把B1、B2、B3B10圈住，這個圓的圓心就是入射球落點的平均位置B答案BD解析重復(fù)操作時小球

7、的落點不會全重合，但距離應(yīng)較近確定落點位置的方法是畫最小的圓圈定落點，圓心作為落點位置2實驗原理和操作如圖4所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖圖4(1)若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為r2，則()Am1m2，r1r2 Bm1m2，r1r2Cm1m2，r1r2 Dm1m2.按照如圖9所示，安裝好實驗裝置；將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端點的切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點位置將小球m2放在斜槽末端點B處，讓小球m1從斜槽頂端A處滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和小球m2在斜面上

8、的落點位置用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離圖中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置，到B點的距離分別為LD、LE、LF.根據(jù)該同學(xué)的實驗，回答下列問題：(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后，m1的落點是圖中的_點，m2的落點是圖中的_點(2)用測得的物理量來表示，只要滿足關(guān)系式_，則說明碰撞中動量是守恒的(3)用測得的物理量來表示，只要再滿足關(guān)系式_，則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞答案(1)DF(2)m1mm2(3)m1LEm1LDm2LF解析(1)小球的落點位置跟平拋運動的初速度大小有關(guān)，碰后，小球m1的速度較小，m2的速度較大，所以m1的落點是圖中的D點，m2的落點

9、是圖中的F點(2)設(shè)碰前小球m1的速度為v0，碰撞后，m1的速度為v1，m2的速度為v2，若碰撞中動量是守恒的，它們應(yīng)該滿足關(guān)系式m1v0m1v1m2v2；設(shè)斜面傾角為，根據(jù)平拋運動的規(guī)律有tan ，所以vt，而t ，所以v .本題中，要驗證m1v0m1v1m2v2成立，只需要驗證m1m1m2成立(3)要驗證兩個小球的碰撞是彈性碰撞，只需再驗證m1vm1vm2v成立而平拋運動時的初速度v ，所以v2L，故需要再滿足關(guān)系式m1LEm1LDm2LF.6實驗創(chuàng)新為了驗證動量守恒定律(探究碰撞中的不變量)，某同學(xué)選取了兩個材質(zhì)相同、體積不等的立方體滑塊A和B，按下述步驟進(jìn)行實驗：步驟1：在A、B的相撞

10、面分別裝上橡皮泥，以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體；步驟2：安裝好實驗裝置如圖10，鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽，右端是長直水平槽傾斜槽和水平槽由一小段弧連接，軌道槽被固定在水平桌面上，在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠(yuǎn)處裝一臺數(shù)碼頻閃照相機；圖10步驟3：讓滑塊B靜置于水平槽的某處，滑塊A從斜槽某處由靜止釋放，同時開始頻閃拍攝，直到A、B停止運動，得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片；步驟4：多次重復(fù)步驟3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出來，將刻度尺緊靠照片放置，如圖11所示(1)由圖分析可知，滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置_圖11在P5、P6之間在P6處在P6、P7之間(2)為了探究碰撞中動量是

11、否守恒，需要直接測量或讀取的物理量是_A、B兩個滑塊的質(zhì)量m1和m2滑塊A釋放時距桌面的高度頻閃照相的周期照片尺寸和實際尺寸的比例照片上測得的s45、s56和s67、s78照片上測得的s34、s45、s56和s67、s78、s89滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)寫出驗證動量守恒的表達(dá)式_(3)請你寫出一條有利于提高實驗準(zhǔn)確度或改進(jìn)實驗原理的建議：_，答案(1)(2)m1(s452s56s34)(m1m2)(2s67s78s89)(3)將軌道的一端墊起少許，平衡摩擦力，使得滑塊碰撞前后都做勻速運動(其他合理答案也可)解析(1)由圖可知s123.00 cm，s232.80 cm，s342.60 cm，s452.40 cm，s562.20 cm，s671.60 cm，s781.40 cm，s891.20 cm.根據(jù)勻變速直線運動的特點可知A、B相撞的位置在P6處(2)為了探究A、B相撞前后動量是否守恒，就要得到碰撞前后的動量，所以要測量A、B兩個滑塊的質(zhì)量m1、m2和碰撞