(廣西專用)高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律課件 新人教版
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1、實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒質(zhì)量為質(zhì)量為m m1 1和和m m2 2的兩個(gè)小球發(fā)生正碰,若碰前的兩個(gè)小球發(fā)生正碰,若碰前m m1 1運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng),m m2 2靜止,根靜止,根據(jù)動(dòng)量守恒定律應(yīng)有:據(jù)動(dòng)量守恒定律應(yīng)有:m m1 1v v1 1=m=m1 1vv1 1+m+m2 2vv2 2因小球從斜槽上滾下后做平拋運(yùn)動(dòng),由因小球從斜槽上滾下后做平拋運(yùn)動(dòng),由 知,只要小球下知,只要小球下落的高度相同,在落地前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就相同,又由落的高度相同,在落地前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就相同,又由x=vtx=vt知,若知,若用飛行時(shí)間作時(shí)間單位,則平拋初速度大小在數(shù)值上就等于小用飛行時(shí)間作時(shí)
2、間單位,則平拋初速度大小在數(shù)值上就等于小球飛出的水平距離,所以只要測(cè)出兩球的質(zhì)量及兩球碰撞前后球飛出的水平距離,所以只要測(cè)出兩球的質(zhì)量及兩球碰撞前后飛出的水平距離,代入公式就可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律飛出的水平距離,代入公式就可驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律. .即即2htg 式中式中OPOP、OMOM和和ONON的意義如圖所示的意義如圖所示. . 112m OPm OMm ON,斜槽、大小相等質(zhì)量不同的小球兩個(gè)、重垂線一條、白紙、復(fù)斜槽、大小相等質(zhì)量不同的小球兩個(gè)、重垂線一條、白紙、復(fù)寫紙、天平、刻度尺、圓規(guī)、三角板寫紙、天平、刻度尺、圓規(guī)、三角板1.1.用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量m m1
3、1、m m2 2,選質(zhì)量大的,選質(zhì)量大的m m1 1作為入射小作為入射小球球2.2.按如圖所示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,按如圖所示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,使斜槽的末端水平使斜槽的末端水平3.3.在地上鋪一張白紙,白紙上鋪上復(fù)寫紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫紙?jiān)诘厣箱佉粡埌准垼准埳箱伾蠌?fù)寫紙,當(dāng)小球落在復(fù)寫紙上時(shí),便在白紙上留下了小球落地的痕跡上時(shí),便在白紙上留下了小球落地的痕跡4.4.在白紙上記下重垂線所指的位置在白紙上記下重垂線所指的位置O O5.5.先不放上被碰小球,讓入射小球從斜槽上同一高度滾下,重先不放上被碰小球,讓入射小球從斜槽上同一高度滾下,重復(fù)復(fù)1010次次. .用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面,
4、圓心用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面,圓心P P就就是小球落點(diǎn)的平均位置是小球落點(diǎn)的平均位置6.6.把被碰小球放在斜槽末端邊緣處,讓入射小球從原來的高度滾把被碰小球放在斜槽末端邊緣處,讓入射小球從原來的高度滾下,使兩球發(fā)生碰撞下,使兩球發(fā)生碰撞. .重復(fù)實(shí)驗(yàn)重復(fù)實(shí)驗(yàn)1010次次. .用同樣的方法標(biāo)出碰撞后入用同樣的方法標(biāo)出碰撞后入射小球落點(diǎn)的平均位置射小球落點(diǎn)的平均位置M M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N N【錦囊妙訣錦囊妙訣】小球釋放位置同,斜槽末端要水平;為保兩球?qū)π男∏蜥尫盼恢猛辈勰┒艘?;為保兩球?qū)π呐觯瑑汕虬霃揭嗤?;確保碰后不反向,質(zhì)量小的為被碰;落
5、點(diǎn)碰,兩球半徑要相同;確保碰后不反向,質(zhì)量小的為被碰;落點(diǎn)位置取均值,水平位移測(cè)量精;質(zhì)量位移來相乘,比較動(dòng)量判守位置取均值,水平位移測(cè)量精;質(zhì)量位移來相乘,比較動(dòng)量判守恒恒. .7.7.用刻度尺測(cè)量線段用刻度尺測(cè)量線段OMOM、OPOP、ONON的長度的長度. .把兩個(gè)小球的質(zhì)量和相把兩個(gè)小球的質(zhì)量和相應(yīng)的長度數(shù)值代入應(yīng)的長度數(shù)值代入 看是否成立看是否成立8.8.整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處整理好實(shí)驗(yàn)器材放回原處112m OPm OMm ON碰撞后系統(tǒng)(碰撞后系統(tǒng)(m m1 1、m m2 2)水平方向的總動(dòng)量小于碰撞前系統(tǒng)水平)水平方向的總動(dòng)量小于碰撞前系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量,誤差主要來源于:方向的
6、總動(dòng)量,誤差主要來源于:1.1.難做到準(zhǔn)確的正碰,誤差較大難做到準(zhǔn)確的正碰,誤差較大2.2.斜槽末端若不水平,得不到準(zhǔn)確的平拋運(yùn)動(dòng)而造成誤差斜槽末端若不水平,得不到準(zhǔn)確的平拋運(yùn)動(dòng)而造成誤差3.O3.O、P P、M M、N N各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確,測(cè)量和作圖有偏差各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確,測(cè)量和作圖有偏差1.1.質(zhì)量大的作為入射球,質(zhì)量小的作為被碰球質(zhì)量大的作為入射球,質(zhì)量小的作為被碰球. .如果用質(zhì)量小的如果用質(zhì)量小的作為入射球,則質(zhì)量小的球可能反彈,這樣就不能準(zhǔn)確測(cè)定入作為入射球,則質(zhì)量小的球可能反彈,這樣就不能準(zhǔn)確測(cè)定入射小球碰后的速度射小球碰后的速度2.2.該實(shí)驗(yàn)要檢驗(yàn)斜槽末端水平該實(shí)驗(yàn)要檢驗(yàn)斜槽末端水
7、平. .檢驗(yàn)的方法是:將小球輕輕放在檢驗(yàn)的方法是:將小球輕輕放在斜槽末端的水平部分的任一位置,若小球均能保持靜止,則表斜槽末端的水平部分的任一位置,若小球均能保持靜止,則表明斜槽末端已水平明斜槽末端已水平3.3.入射小球每次必須從同一高度由靜止?jié)L下,且盡可能地讓入射小球每次必須從同一高度由靜止?jié)L下,且盡可能地讓小球的釋放點(diǎn)高些小球的釋放點(diǎn)高些4.4.實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)桌、斜槽及白紙的位置始終保持不變實(shí)驗(yàn)過程中,實(shí)驗(yàn)桌、斜槽及白紙的位置始終保持不變5.5.在計(jì)算時(shí)一定要注意在計(jì)算時(shí)一定要注意m m1 1、m m2 2和和 的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系OP OM ON、1.1.改進(jìn)方案改進(jìn)方案(1 1)實(shí)驗(yàn)
8、器材:氣墊導(dǎo)軌,光電計(jì)時(shí)器,質(zhì)量相同的兩個(gè)滑塊,)實(shí)驗(yàn)器材:氣墊導(dǎo)軌,光電計(jì)時(shí)器,質(zhì)量相同的兩個(gè)滑塊,彈簧,細(xì)線,砝碼,雙面膠彈簧,細(xì)線,砝碼,雙面膠. .(2 2)實(shí)驗(yàn)步驟)實(shí)驗(yàn)步驟. .調(diào)整導(dǎo)軌使之處于水平狀態(tài),并使光電計(jì)時(shí)器系統(tǒng)正常工作調(diào)整導(dǎo)軌使之處于水平狀態(tài),并使光電計(jì)時(shí)器系統(tǒng)正常工作. .導(dǎo)軌上一滑塊靜止,用另一滑塊與其碰撞,觀察兩滑塊的速導(dǎo)軌上一滑塊靜止,用另一滑塊與其碰撞,觀察兩滑塊的速度變化度變化. .如圖所示,將兩滑塊用壓縮的彈如圖所示,將兩滑塊用壓縮的彈簧連接在一起燒斷細(xì)線,觀察兩滑簧連接在一起燒斷細(xì)線,觀察兩滑塊的運(yùn)動(dòng)速度塊的運(yùn)動(dòng)速度. .在一滑塊上貼上雙面膠,用另一滑塊
9、碰撞它,使兩個(gè)滑塊隨在一滑塊上貼上雙面膠,用另一滑塊碰撞它,使兩個(gè)滑塊隨后粘在一起向前運(yùn)動(dòng)后粘在一起向前運(yùn)動(dòng). .觀察滑塊碰撞前、后速度的變化觀察滑塊碰撞前、后速度的變化. .改變其中某一滑塊的質(zhì)量,重復(fù)以上步驟改變其中某一滑塊的質(zhì)量,重復(fù)以上步驟. .對(duì)兩滑塊組成的系統(tǒng),分析以上幾種情況下碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)對(duì)兩滑塊組成的系統(tǒng),分析以上幾種情況下碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量是否保持不變量是否保持不變. .2.2.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)改進(jìn)后能進(jìn)一步減小實(shí)驗(yàn)誤差,且能夠驗(yàn)證不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的改進(jìn)后能進(jìn)一步減小實(shí)驗(yàn)誤差,且能夠驗(yàn)證不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的碰撞規(guī)律,但對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的要求較高,普及難度較大碰撞規(guī)律,但對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的要求較
10、高,普及難度較大. . 實(shí)驗(yàn)原理和過程的理解實(shí)驗(yàn)原理和過程的理解【例證例證1 1】(20112011北京高考)北京高考)如圖(如圖(1 1)所示,用)所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)碰撞實(shí)驗(yàn)器器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系撞前后的動(dòng)量關(guān)系. .實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的實(shí)驗(yàn)中,直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的. .但是,可但是,可以通過僅測(cè)量以通過僅測(cè)量_(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)(填選項(xiàng)前的符號(hào)),間接地解決這個(gè)問題問題. .A.A.小球開始釋放高度小球開始釋放高度h hB.B.小球
11、拋出點(diǎn)距地面的高度小球拋出點(diǎn)距地面的高度H HC.C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程圖(圖(1 1)中)中O 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),點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影,實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球先讓入射球m m1 1多次從斜軌上多次從斜軌上S S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置的位置P P,測(cè)出平拋射程,測(cè)出平拋射程OPOP,然后,把被碰小球,然后,把被碰小球m m2 2靜置于軌道的靜置于軌道的水平部分,再將入射球水平部分,再將入射球m m1 1從斜軌上從斜軌上S S位置靜止釋放,與小球位置靜止釋放,與小球m m2 2相相碰,并多次重復(fù)碰
12、,并多次重復(fù). .接下來要完成的必要步驟是接下來要完成的必要步驟是_._.(填選項(xiàng)前的符號(hào))(填選項(xiàng)前的符號(hào))A.A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m m1 1、m m2 2B.B.測(cè)量小球測(cè)量小球m m1 1開始釋放高度開始釋放高度h hC.C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H HD.D.分別找到分別找到m m1 1、m m2 2相碰后平均落地點(diǎn)的位置相碰后平均落地點(diǎn)的位置M M、N NE.E.測(cè)量平拋射程測(cè)量平拋射程OMOM、ONON若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,其表達(dá)式可表示為_(用(用中測(cè)量的量表示);中測(cè)量的量表示
13、);若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為若碰撞是彈性碰撞,那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_(用(用中測(cè)量的量表示)中測(cè)量的量表示). .經(jīng)測(cè)定,經(jīng)測(cè)定,m m1 1=45.0 g=45.0 g,m m2 2=7.5 g=7.5 g,小球落地點(diǎn)的平均位置距,小球落地點(diǎn)的平均位置距O O點(diǎn)點(diǎn)的距離如圖(的距離如圖(2 2)所示)所示. .碰撞前、后碰撞前、后m m1 1的動(dòng)量分別為的動(dòng)量分別為p p1 1與與p p1 1,則,則p p1 1pp1 1=_11.=_11.若碰撞結(jié)束時(shí)若碰撞結(jié)束時(shí)m m2 2的動(dòng)量為的動(dòng)量為p p2 2,則,則p p1 1pp2 2=11_.=11_.實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明碰撞前、
14、后總動(dòng)量的比值實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明碰撞前、后總動(dòng)量的比值 為為_._.112ppp有同學(xué)認(rèn)為,在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì),其他條有同學(xué)認(rèn)為,在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì),其他條件不變,可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大件不變,可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大. .請(qǐng)你用中已請(qǐng)你用中已知的數(shù)據(jù),分析和計(jì)算出被碰小球知的數(shù)據(jù),分析和計(jì)算出被碰小球m m2 2平拋運(yùn)動(dòng)射程平拋運(yùn)動(dòng)射程ONON的最大值的最大值為為_cm._cm.【規(guī)范解答規(guī)范解答】在落地高度不變的情況下,水平位移就能反映在落地高度不變的情況下,水平位移就能反映平拋初速度的大小,所以,僅測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程就能平拋初速度的大小,
15、所以,僅測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程就能間接測(cè)量速度間接測(cè)量速度. .因此選因此選C.C.找出平均落地點(diǎn)的位置,測(cè)量平拋的水平位移,因此步驟中找出平均落地點(diǎn)的位置,測(cè)量平拋的水平位移,因此步驟中D D、E E是必須的,且先是必須的,且先D D后后E E,至于用天平測(cè)質(zhì)量先后均可,至于用天平測(cè)質(zhì)量先后均可. .所以答案所以答案是是ADEADE或或DAEDAE或或DEA.DEA.設(shè)落地時(shí)間為設(shè)落地時(shí)間為t t,則,則 動(dòng)量守恒動(dòng)量守恒的表達(dá)式是的表達(dá)式是m m1 1v v1 1=m=m1 1vv1 1+m+m2 2vv2 2,動(dòng)能守恒的表達(dá)式是,動(dòng)能守恒的表達(dá)式是 所以若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,所以若
16、兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,則則 成立,若碰撞是彈性碰撞,動(dòng)能守成立,若碰撞是彈性碰撞,動(dòng)能守恒,則恒,則 成立成立. .碰撞前、后碰撞前、后m m1 1的動(dòng)量之比的動(dòng)量之比112OPOMONvvvttt ,222111122111m vm vm v222 ,121m OMm ONm OP222121m OMm ONm OP1122111212pm OM45.0 35.2011p7.5 55.682.9m ONpm OP45.0 44.801.01pp45 35.207.5 55.68m OMm ON ,11pOP44.8014p35.2011OM,發(fā)生彈性碰撞時(shí),被碰小球獲得的速度最大,根據(jù)動(dòng)量
17、守恒發(fā)生彈性碰撞時(shí),被碰小球獲得的速度最大,根據(jù)動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒,和動(dòng)能守恒,m m1 1v v1 1=m=m1 1vv1 1+m+m2 2vv2 2,聯(lián)立解得聯(lián)立解得 因此,最大射程為因此,最大射程為答案:答案:C C ADEADE或或DAEDAE或或DEADEA14 2.9 114 2.9 11.01 1.01 均可均可 76.80 76.80 222111122111m vm vm v222 ,121122mvvmm ,2 45.044.80 cm76.80 cm.45.07.5121m OMm ONm OP222121m OMm ONm OP 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的分析創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的分析【例證例證2
18、 2】衡水中學(xué)某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行衡水中學(xué)某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn). .入射球入射球與被碰球半徑相同與被碰球半徑相同. .(1 1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示. .先不放先不放B B球,球,使使A A球從斜槽上某一固定點(diǎn)球從斜槽上某一固定點(diǎn)C C由靜止?jié)L由靜止?jié)L下,落到位于水平地面的記錄紙上留下,落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡下痕跡. .再把再把B B球靜置于水平槽前端邊緣處,讓球靜置于水平槽前端邊緣處,讓A A球仍從球仍從C C處由處由靜止?jié)L下,靜止?jié)L下,A A球和球和B B球碰撞后分別落在記球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自落點(diǎn)的痕跡錄紙上留下
19、各自落點(diǎn)的痕跡. .記錄紙上記錄紙上的的O O點(diǎn)是重錘所指的位置,點(diǎn)是重錘所指的位置,M M、P P、N N分別分別為落點(diǎn)的痕跡為落點(diǎn)的痕跡. . 釋放多次后,取各落點(diǎn)位置的平均值,測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到釋放多次后,取各落點(diǎn)位置的平均值,測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O O點(diǎn)的點(diǎn)的距離:距離:OM=13.10 cmOM=13.10 cm,OP=21.90 cmOP=21.90 cm,ON=26.04 cm.ON=26.04 cm.用天平稱得用天平稱得入射小球入射小球A A的質(zhì)量的質(zhì)量m m1 1=16.8 g=16.8 g,被碰小球,被碰小球B B的質(zhì)量的質(zhì)量m m2 2 =5.6 g. =5.6 g.若將若將小
20、球質(zhì)量與水平位移的乘積作為小球質(zhì)量與水平位移的乘積作為“動(dòng)量動(dòng)量”,請(qǐng)將下面的數(shù)據(jù)處,請(qǐng)將下面的數(shù)據(jù)處理表格填寫完整理表格填寫完整. .OP/mOP/mOM/mOM/mON/mON/m碰前總動(dòng)量碰前總動(dòng)量p/kgmp/kgm碰后總動(dòng)量碰后總動(dòng)量p/kgmp/kgm相對(duì)誤差相對(duì)誤差0.219 00.219 00.131 00.131 00.260 40.260 43.683.681010-3-3根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)處理,你認(rèn)為能得到的結(jié)論是:根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)處理,你認(rèn)為能得到的結(jié)論是:_._.pp100%p(2 2)完成實(shí)驗(yàn)后,實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了如圖所示的改變:)完成實(shí)驗(yàn)后,實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置
21、進(jìn)行了如圖所示的改變:()在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,并將木板豎直立于靠)在木板表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙,并將木板豎直立于靠近槽口處,使小球近槽口處,使小球A A從斜槽軌道上某一固定點(diǎn)從斜槽軌道上某一固定點(diǎn)C C由靜止釋放,撞到由靜止釋放,撞到木板并在白紙上留下痕跡木板并在白紙上留下痕跡O O;()將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定,再使小球)將木板向右平移適當(dāng)?shù)木嚯x固定,再使小球A A從原固定點(diǎn)從原固定點(diǎn)C C由靜止釋放,撞到木板上得到痕跡由靜止釋放,撞到木板上得到痕跡P P;()把半徑相同的小球)把半徑相同的小球B B 靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,靜止放在斜槽軌道水平段的最右端,讓小球讓
22、小球A A仍從原固定點(diǎn)仍從原固定點(diǎn)C C由靜止開始滾下,由靜止開始滾下, 與小球與小球B B 相碰后,兩相碰后,兩球撞在木板上得到痕跡球撞在木板上得到痕跡 M M和和 N N; ()用刻度尺測(cè)量紙上)用刻度尺測(cè)量紙上O O點(diǎn)到點(diǎn)到M M、P P、N N 三點(diǎn)的距離分別為三點(diǎn)的距離分別為y y1 1、y y2 2、y y3 3. .請(qǐng)你寫出用直接測(cè)量的物理量來驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)請(qǐng)你寫出用直接測(cè)量的物理量來驗(yàn)證兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式:量守恒的表達(dá)式:_._.(小球(小球A A、B B的質(zhì)量分別的質(zhì)量分別為為m m1 1、m m2 2) 【規(guī)范解答規(guī)范解答】(1 1)碰后總動(dòng)量為)碰后總動(dòng)
23、量為m m1 1和和m m2 2的動(dòng)量之和,為的動(dòng)量之和,為pp,即,即 相對(duì)誤差相對(duì)誤差=0.54%=0.54%,根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)論,根據(jù)數(shù)據(jù)處理的結(jié)論p p與與pp近似相等,由此得到的結(jié)近似相等,由此得到的結(jié)論是:在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),可認(rèn)為系統(tǒng)在碰前的動(dòng)量和碰論是:在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),可認(rèn)為系統(tǒng)在碰前的動(dòng)量和碰后的動(dòng)量是相等的后的動(dòng)量是相等的. .3 12pm OM m ON366 10kg m ,pp 100%p (2 2)由平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),小球在空中飛行的時(shí)間為:)由平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),小球在空中飛行的時(shí)間為: 因此由動(dòng)量守恒有,因此由動(dòng)量守恒有,即:即: 化簡(jiǎn)得:化簡(jiǎn)得:答案:答案:
24、 (1 1)3.663.661010-3 -3 0.54%0.54%在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),可認(rèn)在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi),可認(rèn)為系統(tǒng)在碰前的動(dòng)量和碰后的動(dòng)量是相等的為系統(tǒng)在碰前的動(dòng)量和碰后的動(dòng)量是相等的(2 2)111122m v m v m v,2yxt,vg2yg,112231xxxmmm2y2y2yggg112231111mm myyy112231111mm myyy1.“1.“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置原來的教科書采用圖(甲)的實(shí)驗(yàn)裝置原來的教科書采用圖(甲)的方法,經(jīng)過編者修改后,現(xiàn)在的教科書采用圖(乙)的方法的方法,經(jīng)過編者修改后,現(xiàn)在的教科書采用圖(乙)的方法. .兩
25、個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別在于:懸掛重垂線的位置不同;圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別在于:懸掛重垂線的位置不同;圖(甲)中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱(通過調(diào)整,可使兩球的球心在同一(甲)中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱(通過調(diào)整,可使兩球的球心在同一水平線上;其上面的小球被碰離開后,支柱立即倒下),圖水平線上;其上面的小球被碰離開后,支柱立即倒下),圖(乙)中沒有支柱(乙)中沒有支柱. .對(duì)于圖(甲)入射小球和被碰小球做平拋運(yùn)對(duì)于圖(甲)入射小球和被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)分別在通過動(dòng)的拋出點(diǎn)分別在通過O O、OO點(diǎn)的豎直線上,重垂線只確定了點(diǎn)的豎直線上,重垂線只確定了O O點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置. .比較這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,下列說法正確的是(比較這
26、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,下列說法正確的是( )A.A.采用圖(甲)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),需要測(cè)出兩個(gè)小球的直徑采用圖(甲)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),需要測(cè)出兩個(gè)小球的直徑B.B.采用圖(乙)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),需要測(cè)出兩個(gè)小球的直徑采用圖(乙)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),需要測(cè)出兩個(gè)小球的直徑C.C.為了減小誤差,采用圖(甲)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端為了減小誤差,采用圖(甲)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端水平部分光滑水平部分光滑D.D.為了減小誤差,采用圖(乙)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端為了減小誤差,采用圖(乙)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端水平部分光滑水平部分光滑【解析解析】選選A A、D.D.(甲)中兩球平拋起點(diǎn)不同,故需測(cè)小球直徑,(甲)中兩
27、球平拋起點(diǎn)不同,故需測(cè)小球直徑,A A對(duì)對(duì). .而(乙)中兩球平拋起點(diǎn)相同,不需測(cè)兩球直徑,而(乙)中兩球平拋起點(diǎn)相同,不需測(cè)兩球直徑,B B錯(cuò)錯(cuò). .(乙)中應(yīng)保證入射小球撞擊被碰小球后以碰撞結(jié)束瞬間的速(乙)中應(yīng)保證入射小球撞擊被碰小球后以碰撞結(jié)束瞬間的速度繼續(xù)向前勻速直線運(yùn)動(dòng)一段距離后再做平拋運(yùn)動(dòng),所以采用度繼續(xù)向前勻速直線運(yùn)動(dòng)一段距離后再做平拋運(yùn)動(dòng),所以采用圖(乙)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端水平部分光滑圖(乙)的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí),應(yīng)使斜槽末端水平部分光滑. .故故C C錯(cuò),錯(cuò),D D正確正確. .2.2.在在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生誤差的主要原因的實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生誤差的
28、主要原因是(是( )A.A.碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是絕對(duì)沿水平方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是絕對(duì)沿水平方向B.B.小球在空氣中飛行時(shí)受到空氣阻力小球在空氣中飛行時(shí)受到空氣阻力C.C.通過復(fù)寫紙描得的各點(diǎn),不是理想點(diǎn),有一定的大小,從通過復(fù)寫紙描得的各點(diǎn),不是理想點(diǎn),有一定的大小,從而帶來作圖上的誤差而帶來作圖上的誤差D.D.測(cè)量長度時(shí)有誤差測(cè)量長度時(shí)有誤差【解析解析】選選A A、C C、D.D.由于碰撞前后小球的速度方向不是絕對(duì)沿由于碰撞前后小球的速度方向不是絕對(duì)沿水平方向,落點(diǎn)不確定
29、,長度測(cè)量等都是造成誤差的主要原因,水平方向,落點(diǎn)不確定,長度測(cè)量等都是造成誤差的主要原因,而在本實(shí)驗(yàn)中,由于小球的運(yùn)動(dòng)速度不是很大,所以空氣阻力而在本實(shí)驗(yàn)中,由于小球的運(yùn)動(dòng)速度不是很大,所以空氣阻力雖然會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響,但不是產(chǎn)生誤差的主要原因,故雖然會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響,但不是產(chǎn)生誤差的主要原因,故A A、C C、D D正確正確. . 3 3如圖所示為如圖所示為“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)裝置. .(1 1)下列說法中不符合本實(shí)驗(yàn)要求的)下列說法中不符合本實(shí)驗(yàn)要求的是是_(選填選項(xiàng)前面的字母)(選填選項(xiàng)前面的字母)A A入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可,但二
30、者的直徑必須相同入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可,但二者的直徑必須相同B B在同一組實(shí)驗(yàn)的不同碰撞中,每次入射球必須從同一高度由在同一組實(shí)驗(yàn)的不同碰撞中,每次入射球必須從同一高度由靜止釋放靜止釋放C C安裝軌道時(shí)末端必須水平安裝軌道時(shí)末端必須水平D D需要的測(cè)量?jī)x器有天平和刻度尺需要的測(cè)量?jī)x器有天平和刻度尺(2 2)實(shí)驗(yàn)中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為)實(shí)驗(yàn)中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O O點(diǎn),經(jīng)點(diǎn),經(jīng)多次釋放入射球,在記錄紙上找到了兩球的平均落點(diǎn)位置多次釋放入射球,在記錄紙上找到了兩球的平均落點(diǎn)位置M M、P P、N N,并測(cè)得它們到,并測(cè)得它們到O O點(diǎn)的距離分別為點(diǎn)的距離分別
31、為 已知入射球已知入射球的質(zhì)量為的質(zhì)量為m m1 1,靶球的質(zhì)量為,靶球的質(zhì)量為m m2 2,則需驗(yàn)證的以上各量間的關(guān)系式,則需驗(yàn)證的以上各量間的關(guān)系式是是_._.OM OP ON .、和【解析解析】(1 1)本實(shí)驗(yàn)入射小球質(zhì)量一定要比靶球質(zhì)量大,否則)本實(shí)驗(yàn)入射小球質(zhì)量一定要比靶球質(zhì)量大,否則會(huì)出現(xiàn)小球反彈現(xiàn)象,故會(huì)出現(xiàn)小球反彈現(xiàn)象,故A A選項(xiàng)不符合實(shí)驗(yàn)要求,為確保入射小選項(xiàng)不符合實(shí)驗(yàn)要求,為確保入射小球以相同的速度碰撞另一個(gè)小球,必須讓它每次從同一高度滾球以相同的速度碰撞另一個(gè)小球,必須讓它每次從同一高度滾下,為使小球做平拋運(yùn)動(dòng),必須使小球水平飛出,所以軌道末下,為使小球做平拋運(yùn)動(dòng),必須
32、使小球水平飛出,所以軌道末端必須是水平的,測(cè)量小球的質(zhì)量要用天平,測(cè)量距離要用到端必須是水平的,測(cè)量小球的質(zhì)量要用天平,測(cè)量距離要用到刻度尺,故刻度尺,故B B、C C、D D都符合實(shí)驗(yàn)要求都符合實(shí)驗(yàn)要求. .(2 2)由于兩小球在空中飛行的時(shí)間相同,可以約去,因此驗(yàn)證)由于兩小球在空中飛行的時(shí)間相同,可以約去,因此驗(yàn)證守恒的關(guān)系式為守恒的關(guān)系式為答案答案:(1 1)A A (2 2)112m OP m OM m ON.112m OP m OMm ON4.4.某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的A A、B B兩球的碰撞來驗(yàn)兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律證動(dòng)量守恒定
33、律. .圖中圖中PQPQ是斜槽,是斜槽,QRQR為水平槽為水平槽. .實(shí)驗(yàn)時(shí)先使實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A A球球從斜槽上某一固定位置從斜槽上某一固定位置G G由靜止開始滾下,落到位于水平地面由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡的記錄紙上,留下痕跡. .重復(fù)上述操作重復(fù)上述操作1010次,得到次,得到1010個(gè)落點(diǎn)痕個(gè)落點(diǎn)痕跡跡. .再把再把B B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A A球仍從位置球仍從位置G G由靜止開始滾下,和由靜止開始滾下,和B B球碰撞后,球碰撞后,A A、B B球分別在記錄紙上留下球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作各自
34、的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作1010次次. .圖甲中圖甲中O O點(diǎn)是水平槽末端點(diǎn)是水平槽末端R R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)在記錄紙上的垂直投影點(diǎn).B.B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中米尺球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示,其中米尺水平放置,且平行于水平放置,且平行于G G、R R、O O所在的平面,米尺的零點(diǎn)與所在的平面,米尺的零點(diǎn)與O O點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)齊齊. .(1 1)碰撞后)碰撞后B B球的水平射程應(yīng)取為球的水平射程應(yīng)取為_cm._cm.(2 2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行測(cè)量的?)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行測(cè)量的?_._.(填選項(xiàng)號(hào))(填選項(xiàng)號(hào))A.A.水平槽上未放水平槽上未放B B球時(shí),測(cè)量球
35、時(shí),測(cè)量A A球落點(diǎn)位置到球落點(diǎn)位置到O O點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離B.AB.A球與球與B B球碰撞后,測(cè)量球碰撞后,測(cè)量A A球落點(diǎn)位置到球落點(diǎn)位置到O O點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離C.C.測(cè)量測(cè)量A A球或球或B B球的直徑球的直徑D.D.測(cè)量測(cè)量A A球與球與B B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E.E.測(cè)量測(cè)量G G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度【解析解析】(1 1)用最小的圓將所有點(diǎn)圈在里面,圓心位置即為落)用最小的圓將所有點(diǎn)圈在里面,圓心位置即為落點(diǎn)平均位置,找準(zhǔn)平均位置,讀數(shù)時(shí)應(yīng)在刻度尺的最小刻度值點(diǎn)平均位置,找準(zhǔn)平均位置,讀數(shù)時(shí)應(yīng)在刻度尺的最小刻度值后面再估讀一
36、位,讀數(shù)為后面再估讀一位,讀數(shù)為64.7 cm.64.7 cm.(2 2)以平拋時(shí)間為時(shí)間單位,則平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移在數(shù)值上)以平拋時(shí)間為時(shí)間單位,則平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移在數(shù)值上等于平拋初速度等于平拋初速度. .設(shè)設(shè)A A碰碰B B前,平拋水平位移為前,平拋水平位移為s sA A;A A、B B相碰后,相碰后,A A、B B兩球的水平位移分別為兩球的水平位移分別為ssA A、ssB B,A A、B B的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為m mA A、m mB B,則碰前,則碰前A A的動(dòng)量可寫成的動(dòng)量可寫成m mA As sA A,碰后,碰后A A、B B總動(dòng)量為總動(dòng)量為m mA AssA A+ +m mB
37、 BssB B,要驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒,即驗(yàn)證以上兩動(dòng)量是否相等,要驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒,即驗(yàn)證以上兩動(dòng)量是否相等,所以該實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的物理量有所以該實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的物理量有m mA A、m mB B、s sA A、ssA A、ssB B. .答案:答案:(1 1)64.764.7(從(從64.2 cm64.2 cm到到65.2 cm65.2 cm的范圍內(nèi)都正確)的范圍內(nèi)都正確)(2 2)ABDABD 5.5.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)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(驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a a)所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、)所示,所用的氣
38、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因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差(1 1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟,試完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟,試完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;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
39、水平;向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣;向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣;把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈射架并固定在滑塊帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和彈射架并固定在滑塊1 1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)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;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;使滑塊使滑塊1 1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上;擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上;把滑塊把滑塊2 2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;放在氣墊導(dǎo)軌的中間;先先_,然后,然后_,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);取下紙帶,重
40、復(fù)步驟,選出理想的紙帶如圖(取下紙帶,重復(fù)步驟,選出理想的紙帶如圖(b b)所示;)所示;測(cè)得滑塊測(cè)得滑塊1 1(包括撞針)的質(zhì)量為(包括撞針)的質(zhì)量為310 g310 g,滑塊,滑塊2 2(包括橡皮泥)(包括橡皮泥)的質(zhì)量為的質(zhì)量為205 g205 g(2 2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s0.02 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知兩滑塊相互打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_kgm/s_kgm/s;兩滑塊相互作用以后系;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為統(tǒng)的總動(dòng)量為_kgm/s_kgm/s(保留三位有效數(shù)字)(保留三位有效數(shù)字)【解析解析】(1
41、1)開始測(cè)量前要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再釋)開始測(cè)量前要先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再釋放滑塊放滑塊1 1,讓滑塊帶著紙帶一起運(yùn)動(dòng),去撞擊滑塊,讓滑塊帶著紙帶一起運(yùn)動(dòng),去撞擊滑塊2.2.(2 2)兩滑塊相互作用前只有滑塊)兩滑塊相互作用前只有滑塊1 1有動(dòng)量,此時(shí)它的速度有動(dòng)量,此時(shí)它的速度 碰前總動(dòng)量碰前總動(dòng)量p p1 1=m=m1 1v v1 1=0.31=0.312.0 kg2.0 kgm/sm/s=0.620 kg=0.620 kgm/sm/s,兩滑塊相互作用后,粘在一起向右運(yùn)動(dòng),它們,兩滑塊相互作用后,粘在一起向右運(yùn)動(dòng),它們的共同速度的共同速度 碰后總動(dòng)量碰后總動(dòng)量p p2 2= =(
42、m m1 1+ m+ m2 2)v v2 2=0.515=0.5151.2 kg1.2 kgm/s=0.618 kgm/s=0.618 kgm/s.m/s.答案:答案:(1 1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 釋放滑塊釋放滑塊1 1(2 2)0.620 0.618 0.620 0.618 1 0.20v m/s2.0m/s0.02 5,20.168v m/s1.2 m/s0.02 7,6.6.如圖所示為實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的如圖所示為實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖實(shí)驗(yàn)裝置示意圖. .(1 1)若入射小球的質(zhì)量為)若入射小球的質(zhì)量為m m1 1,半徑為,半徑為r r1 1;
43、被碰小球的質(zhì)量為被碰小球的質(zhì)量為m m2 2,半徑為,半徑為r r2 2,下列判,下列判斷正確的是(斷正確的是( )A.mA.m1 1mm2 2,r,r1 1rr2 2 B.m B.m1 1mm2 2,r,r1 1rmm2 2,r,r1 1=r=r2 2 D.m D.m1 1mm2 2,r,r1 1=r=r2 2(2 2)為完成此實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必需有的是)為完成此實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必需有的是_._.(填下列對(duì)應(yīng)的字母)(填下列對(duì)應(yīng)的字母)A.A.直尺直尺 B.B.游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺 C.C.天平天平 D.D.彈簧測(cè)力計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)E.E.秒表秒表(3 3)設(shè)入射小球的質(zhì)量為
44、)設(shè)入射小球的質(zhì)量為m m1 1,被碰小球的質(zhì)量為,被碰小球的質(zhì)量為m m2 2,P P為碰前為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置,則關(guān)系式(用入射小球落點(diǎn)的平均位置,則關(guān)系式(用m m1 1、m m2 2及圖中字母表及圖中字母表示)示)_成立,即表示碰撞中動(dòng)量守恒成立,即表示碰撞中動(dòng)量守恒. .【解析解析】本題考查動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中的基本原理和實(shí)驗(yàn)方本題考查動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法法. .(1 1)兩小球要選等大的,且入射小球的質(zhì)量應(yīng)大些,故)兩小球要選等大的,且入射小球的質(zhì)量應(yīng)大些,故選選C.C.(2 2)該實(shí)驗(yàn)必須測(cè)出兩球平拋的水平位移和質(zhì)量,故)該實(shí)驗(yàn)必須測(cè)出兩球平拋的水平位移和
45、質(zhì)量,故必須用到直尺和天平,因兩球平拋起點(diǎn)相同,不用測(cè)小球直徑,必須用到直尺和天平,因兩球平拋起點(diǎn)相同,不用測(cè)小球直徑,故用不到游標(biāo)卡尺,也不需要彈簧測(cè)力計(jì)和秒表故用不到游標(biāo)卡尺,也不需要彈簧測(cè)力計(jì)和秒表. .(3 3)因平拋落地時(shí)間相同,可用水平位移代替初速度,故關(guān)系式因平拋落地時(shí)間相同,可用水平位移代替初速度,故關(guān)系式為為答案答案:(1 1)C C (2 2)AC AC (3 3)112m OPm OMm ON.112m OPm OMm ON7.7.為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,某同為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球,按下述步驟
46、做了如下實(shí)驗(yàn):的小球,按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn):A A用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量(分用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量(分別為別為m m1 1和和m m2 2,且,且m m1 1m m2 2). .B B按照如圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置按照如圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置. .將斜槽將斜槽ABAB固定在桌邊,使槽固定在桌邊,使槽的末端點(diǎn)的切線水平的末端點(diǎn)的切線水平. .將一斜面將一斜面BCBC連接在斜槽末端連接在斜槽末端. .C C先不放小球先不放小球m m2 2,讓小球,讓小球m m1 1從斜槽頂端從斜槽頂端A A處由靜止開始滾下,處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置. .D D將小球?qū)?/p>
47、小球m m2 2放在斜槽末端邊緣處,讓小球放在斜槽末端邊緣處,讓小球m m1 1從斜槽頂端從斜槽頂端A A處滾處滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m m1 1和小球和小球m m2 2在斜面上的落點(diǎn)位在斜面上的落點(diǎn)位置置. .E E用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B B的距離的距離. .圖中圖中D D、E E、F F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置,到點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置,到B B點(diǎn)的距離分別為點(diǎn)的距離分別為L LD D、L LE E、L LF F. .根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),回答下列問題:根據(jù)該同
48、學(xué)的實(shí)驗(yàn),回答下列問題:(1 1)小球)小球m m1 1與小球與小球m m2 2發(fā)生碰撞后,小球發(fā)生碰撞后,小球m m1 1的落點(diǎn)是圖中的的落點(diǎn)是圖中的_點(diǎn),小球點(diǎn),小球m m2 2的落點(diǎn)是圖中的的落點(diǎn)是圖中的_點(diǎn)點(diǎn). .(2 2)用測(cè)得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式)用測(cè)得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式 _,則說明碰撞中動(dòng)量是守恒的則說明碰撞中動(dòng)量是守恒的. .【解析解析】小球從小球從B B點(diǎn)拋出到落到斜面上,有點(diǎn)拋出到落到斜面上,有令斜面傾角為令斜面傾角為,有,有 得得所以所以 故平拋初速度越大,飛行時(shí)間越長故平拋初速度越大,飛行時(shí)間越長. .另由另由 得落點(diǎn)到得落點(diǎn)到B B點(diǎn)的長度點(diǎn)的長度則則 即即v v0 0 ,若碰撞過程動(dòng)量守恒,則必有,若碰撞過程動(dòng)量守恒,則必有 關(guān)系式成立關(guān)系式成立. .答案:答案:(1 1)D F D F (2 2)201v txgty2,201gty2tantanxv t,即,0gttan2v,02v tantg,2002v tanxv t g,202v tanxLcosgcos,20Lgcosv2sin,1E1D2FmLmLmL1E1D2FmLmLmLL
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