高考物理復(fù)習(xí)大一輪Word版題庫(kù)實(shí)驗(yàn)十六 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

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1、 實(shí)驗(yàn)十六　驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 1．如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶有豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A和B做“探究碰撞中的守恒量”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： Ⅰ.把兩滑塊A和B緊貼在一起，在A上放質(zhì)量為m的砝碼，置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷(xiāo)卡住A和B，在A和B的固定擋板間放入一輕彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)； Ⅱ.按下電鈕使電動(dòng)卡銷(xiāo)放開(kāi)，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器，當(dāng)A和B與固定擋板C和D碰撞時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下A至C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，B至D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2； Ⅲ.重復(fù)幾次，取t1和t2的平均值． (1)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意_________

2、______________________； (2)應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)還有______________________________________； (3)只有關(guān)系式________成立，即可得出碰撞中守恒的量是動(dòng)量的矢量和． 解析： (1)使氣墊導(dǎo)軌水平 (2)滑塊A的左端到擋板C的距離s1和滑塊B的右端到擋板D的距離s2 (3)由動(dòng)量守恒定律列方程式(M＋m)s1/t1＝Ms2/t2 答案：見(jiàn)解析 2．如圖所示氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器．它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及

3、滑塊A和B來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長(zhǎng)度忽略不計(jì))，采用實(shí)驗(yàn)步驟如下： a．用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB. b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平． c．在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡鎖鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上． d．用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1. e．按下電鈕放開(kāi)卡鎖，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作．當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2. (1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是_________________________________． (2)利用上述測(cè)

4、量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________，上式中算得的A、 B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因是 _______________________________________________________． 解析：(1)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證A、B被彈簧彈離后動(dòng)量大小是否相同，必須計(jì)算出兩滑塊的速度，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還必須測(cè)出B的右端至D板的距離L2. 因數(shù)μ，查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭. B．用細(xì)線(xiàn)將滑塊A、B連接，使A、B間的彈簧壓縮，滑塊B緊靠在桌邊． C．剪斷細(xì)線(xiàn)，測(cè)出滑塊B做平拋運(yùn)動(dòng)落地時(shí)到重垂線(xiàn)的水平位移x1和滑塊A沿桌面滑行距離x2. (1)為

5、驗(yàn)證動(dòng)量守恒，寫(xiě)出還須測(cè)量的物理量及表示它的字母：_________. (2)動(dòng)量守恒的表達(dá)式為_(kāi)_________________________． 4．如圖所示是用來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置，彈性球1用細(xì)線(xiàn)懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)下方桌子的邊沿有一豎直立柱．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1、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)離水平桌面的高度為b，C點(diǎn)與

6、桌子邊沿間的水平距離為c.此外， (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)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， 故只要再測(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)和桌面高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)量和立柱高h(yuǎn)、桌面高H就能求出彈性球2的動(dòng)量變化． (2)根據(jù)(1)的解析可

7、以寫(xiě)出動(dòng)量守恒的方程為 2m1＝2m1＋m2. 答案：(1)彈性球1、2的質(zhì)量m1、m2　立柱高h(yuǎn)　桌面高H (2)2m1＝2m1＋m2 5．某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)．氣墊導(dǎo)軌裝置如圖所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成．在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差． (1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟： ①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平； ②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣； ③把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在

8、緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向； ④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩； ⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間； ⑥先________，然后________，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)； ⑦取下紙帶，重復(fù)步驟④⑤⑥，選出理想的紙帶如圖(b)所示； ⑧測(cè)得滑塊1的質(zhì)量310 g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g. 完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容． (2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)_______kg·m/s(保留三位有效數(shù)字)． (3)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是______________________. (2)0.6200.618 (3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦 內(nèi)容總結(jié) （1）實(shí)驗(yàn)十六　驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 1．如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶有豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A和B做“探究碰撞中的守恒量”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： Ⅰ.把兩滑塊A和B緊貼在一起，在A上放質(zhì)量為m的砝碼，置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷(xiāo)卡住A和B，在A和B的固定擋板間放入一輕彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)