2020年高考物理一轮复习第7章动量守恒定律实验专题(七)第34讲验证动量守恒定律学案解析版 联系客服

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两球的质量之比为2∶1,则未放B球时A球的落地点是记录纸上的________点,系统碰撞|p-p′|

前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=________%(结果保留一位有效数字)。

p

答案 P 2

解析 放上被碰小球B后,碰后A球的速度一定比未放B球时小,落点离O点最近,而|p-p′|小球B的质量较小,碰后速度应大些,故未放被碰小球B时,A球的落点应为P点,p|mA·OP-mA·OM-mB·ON|==2%。

mA·OP考点三 实验改进与创新

用斜槽验证动量守恒定律是本实验主要的考查方式,除此之外验证动量守恒定律的方法还有很多,可以用气垫导轨,还可以用等长悬线悬挂等大的小球完成。一般考查实验步骤、动量守恒定律的表达式及实验的注意事项。

方案一、利用气垫导轨和光电门完成实验

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1.实验器材

气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。如图所示。

2.实验步骤

(1)用天平测出滑块质量。

(2)正确安装好气垫导轨和各种实验器材。

(3)接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量。②改变滑块的初速度大小和方向)。

3.数据处理

Δx(1)滑块速度的测量:v=,式中Δx为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可

Δt直接测量),Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。

(2)验证的表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。 方案二、利用两辆小车在光滑木板上完成实验 1.实验器材

光滑长木板、打点计时器、学生电源、纸带、刻度尺、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。如图所示。

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2.实验步骤

(1)用天平测出两小车的质量。

(2)将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。

(3)接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一个整体运动。

Δx(4)测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间,由v= 算出速度。

Δt(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验。 3.数据处理

Δx(1)小车速度的测量:v=,式中Δx是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺测量,

ΔtΔt为小车经过Δx的时间,可由打点间隔算出。

(2)验证的表达式:m1v=(m1+m2)v′。 方案三、利用等长摆球的一维碰撞完成实验 1.实验器材

带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、刻度尺、坐标纸、胶布等。 2.实验步骤

(1)用天平测出两小球的质量m1、m2。

(2)把两个等大的小球用等长悬线悬挂起来(静止时两小球刚好接触)。 (3)一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰。如图所示。

(4)可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度;测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。

(5)改变碰撞条件,重复实验。 3.数据处理

(1)摆球速度的测量:v=2gh,式中h为小球释放时(或碰撞后摆起)的高度,h可用刻度尺测量(也可由量角器和摆长计算出)。

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