選修3-5第1章第2節(jié)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

1、第第2 2節(jié)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律節(jié)實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 在一維碰撞中，測(cè)出兩物體的質(zhì)量在一維碰撞中，測(cè)出兩物體的質(zhì)量m m1 1和和m m2 2碰撞前后兩碰撞前后兩 物體的速度物體的速度v v1 1、v v2 2和和v v1 1、v v2 2，算出碰撞前的動(dòng)量，算出碰撞前的動(dòng)量p p 及 碰 撞 后 的 動(dòng) 量及 碰 撞 后 的 動(dòng) 量p p ，看碰撞前后動(dòng)量是否守，看碰撞前后動(dòng)量是否守 恒恒 二、實(shí)驗(yàn)器材二、實(shí)驗(yàn)器材 方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí) 器、器、 、 、重物、彈簧片、細(xì)、重物、彈簧片、細(xì) 繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡

2、皮泥等 m1v1m2v2 m1v1m2v2 天平天平滑塊滑塊(兩個(gè)兩個(gè)) 一、實(shí)驗(yàn)原理一、實(shí)驗(yàn)原理 方案二：帶細(xì)線的方案二：帶細(xì)線的 、鐵架臺(tái)、鐵架臺(tái)、 、量、量 角器、坐標(biāo)紙、膠布等角器、坐標(biāo)紙、膠布等 方案三：光滑長(zhǎng)木板、方案三：光滑長(zhǎng)木板、 、紙帶、紙帶、 、天平、撞針、橡皮泥、天平、撞針、橡皮泥 方案四：斜槽、方案四：斜槽、 、天平、天平、 、白紙等、白紙等 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟 方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn) 1測(cè)質(zhì)量：用測(cè)質(zhì)量：用 測(cè)出滑塊質(zhì)量測(cè)出滑塊質(zhì)量 2安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌 擺球擺球(兩套兩套)天平天平

3、 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器小車小車 (兩個(gè)兩個(gè)) 小球小球(兩個(gè)兩個(gè))復(fù)寫紙復(fù)寫紙 天平天平 3實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出 兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)改變滑塊的質(zhì) 量量改變滑塊的初速度大小和方向改變滑塊的初速度大小和方向) 4驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒 方案二：利用等長(zhǎng)懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)方案二：利用等長(zhǎng)懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出 . 2安裝：把兩個(gè)等大小球用等長(zhǎng)懸線懸掛起來安裝：把兩個(gè)等大小球用等長(zhǎng)懸線懸掛

4、起來 3實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球?qū)嶒?yàn)：一個(gè)小球 ，拉起另一個(gè)小球，放，拉起另一個(gè)小球，放 下時(shí)它們相碰下時(shí)它們相碰 兩小球的質(zhì)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量m1、m2 靜止靜止 4測(cè)速度：可以測(cè)量小球測(cè)速度：可以測(cè)量小球 ，從而算，從而算 出碰撞前對(duì)應(yīng)小球的出碰撞前對(duì)應(yīng)小球的 ，測(cè)量碰撞后小球，測(cè)量碰撞后小球 ，算出碰撞后對(duì)應(yīng)小球的速度，算出碰撞后對(duì)應(yīng)小球的速度 5改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn)改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn) 6驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒 方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn) 1測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出 2安裝

5、：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長(zhǎng)木板的一端，把安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長(zhǎng)木板的一端，把 紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車的 碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥 被拉起的角度被拉起的角度 速度速度 擺起的角度擺起的角度 兩小車的質(zhì)量?jī)尚≤嚨馁|(zhì)量 3實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車運(yùn)動(dòng)，小車B靜止，兩車靜止，兩車 碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體運(yùn)動(dòng)碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體運(yùn)動(dòng) 4測(cè)速度：通過紙帶上測(cè)速度：通過紙帶上 由由 v 算出速度算出速度 5改變條件：改變碰撞條件、重

6、復(fù)實(shí)驗(yàn)改變條件：改變碰撞條件、重復(fù)實(shí)驗(yàn) 6驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒 方案四：利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律方案四：利用斜槽上滾下的小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律 1用用 測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定測(cè)出兩小球的質(zhì)量，并選定 小球小球 為入射小球?yàn)槿肷湫∏?2按圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整固定斜槽使按圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整固定斜槽使 兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間 x t 天平天平質(zhì)量大的質(zhì)量大的 斜槽底端斜槽底端 切線水平切線水平 3白紙?jiān)谙?，?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好記下重垂白紙?jiān)谙拢瑥?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好記下重垂 線所指的位置線所指的位置O. 4不放被撞

7、小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由不放被撞小球，讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由 滾下，重復(fù)滾下，重復(fù)10次用圓規(guī)畫次用圓規(guī)畫 把所有的小球落點(diǎn)把所有的小球落點(diǎn) 圈在里面圈在里面 就是小球落點(diǎn)的平均位置就是小球落點(diǎn)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(shí)驗(yàn)自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次用步驟次用步驟4的方的方 法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的和被撞小球落點(diǎn)的 平均位置平均位置N.如圖所示如圖所示 盡量小的圓盡量小的圓 圓

8、心圓心P 6連接連接ON，測(cè)量線段，測(cè)量線段 將測(cè)將測(cè) 量數(shù)據(jù)填入表中最后代入量數(shù)據(jù)填入表中最后代入 ， 看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立 7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 8實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)， OP、OM、ON的長(zhǎng)度的長(zhǎng)度 碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 7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 8實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)， 四、注意事項(xiàng)四、注意事項(xiàng) 1前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平水平”和和“正正 碰碰” 2方案提醒方案提醒 (1)若利用

9、氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意 利用水平儀確保利用水平儀確保 碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒碰撞系統(tǒng)的動(dòng)量守恒 導(dǎo)軌水平導(dǎo)軌水平 (2)若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在 ，且剛好接觸，擺線豎直，將小球，且剛好接觸，擺線豎直，將小球 拉起后，兩條擺線應(yīng)在拉起后，兩條擺線應(yīng)在 (3)若利用長(zhǎng)木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長(zhǎng)木板下墊一小木若利用長(zhǎng)木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長(zhǎng)木板下墊一小木 片用以平衡摩擦力片用以平衡摩擦力 (4)若利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量要若利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量要 被碰被碰 球質(zhì)量即：球質(zhì)量即：m1m2，

10、防止碰后，防止碰后m1被反彈被反彈 3探究結(jié)論：尋找的不變量必須在各種碰撞情況下探究結(jié)論：尋找的不變量必須在各種碰撞情況下 都不改變都不改變 同一水平線上同一水平線上 同一豎直平面內(nèi)同一豎直平面內(nèi) 大于大于 1 1系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身是否符合要求，即：系統(tǒng)誤差：主要來源于裝置本身是否符合要求，即： (1)(1)碰撞是否為一維碰撞碰撞是否為一維碰撞 (2)(2)實(shí)驗(yàn)是否滿足動(dòng)量守恒的條件：如氣墊導(dǎo)軌是否水平，實(shí)驗(yàn)是否滿足動(dòng)量守恒的條件：如氣墊導(dǎo)軌是否水平， 兩球是否等大，長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)是否平衡掉摩擦力兩球是否等大，長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)是否平衡掉摩擦力 2 2偶然誤差：主要來源于偶然誤差：主要來源于 質(zhì)

11、量質(zhì)量m和速度和速度v的測(cè)量的測(cè)量 五、誤差分析五、誤差分析 例例1 1 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做“驗(yàn)證動(dòng)量守驗(yàn)證動(dòng)量守 恒定律恒定律”的實(shí)驗(yàn)：在小車的實(shí)驗(yàn)：在小車A A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小 車車A A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止的小車使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止的小車B B相碰并粘相碰并粘 合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖甲合成一體，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖甲 所示，在小車后連接著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電所示，在小車后連接著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電 源頻率為源頻率為50 Hz50 Hz，長(zhǎng)木板墊

12、著小木片以平衡摩擦力，長(zhǎng)木板墊著小木片以平衡摩擦力 (1)(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間若已得到打點(diǎn)紙帶如圖乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間 距距( (標(biāo)在圖上標(biāo)在圖上) )A A為運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，則應(yīng)該選擇為運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，則應(yīng)該選擇_ 段來計(jì)算段來計(jì)算A A碰前的速度，應(yīng)選擇碰前的速度，應(yīng)選擇_段來計(jì)算段來計(jì)算A A和和 B B碰后的共同速度碰后的共同速度( (以上空格選填以上空格選填“AB”“BC” “CD” AB”“BC” “CD” “DE”)“DE”) 題型一：對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理的考查題型一：對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和數(shù)據(jù)處理的考查 (2)已測(cè)得小車已測(cè)得小車A的質(zhì)量的質(zhì)量m10.40 kg，小

13、車，小車B的質(zhì)量的質(zhì)量m2 0.20 kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得碰前，由以上測(cè)量結(jié)果可得碰前m1v0_kgm/s； 碰后碰后(m1m2)v共 共 _kgm/s.由此得出結(jié)論由此得出結(jié)論_ 例例2 2 某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)?zāi)惩瑢W(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn) 證動(dòng)量守恒定律圖中兩擺擺長(zhǎng)相證動(dòng)量守恒定律圖中兩擺擺長(zhǎng)相 同，懸掛于同一高度，同，懸掛于同一高度，A A、B B兩擺球兩擺球 均很小，質(zhì)量之比為均很小，質(zhì)量之比為12.12.當(dāng)兩擺均當(dāng)兩擺均 處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸向右上方拉處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸向右上方拉 動(dòng)動(dòng)B B球使其擺線伸直并與豎直方向成球使其擺線伸直并與豎直方向成

14、4545角，然后將角，然后將 其由靜止釋放結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動(dòng)，且其由靜止釋放結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動(dòng)，且 最大擺角成最大擺角成3030. .若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為4%4%， 此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？ 題型二：實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新題型二：實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新 1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)軌裝置如圖定律的實(shí)驗(yàn)，氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊所示，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)軌導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成，在空

15、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壍膬蓚€(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，向?qū)к?空腔內(nèi)不斷通入壓縮空氣，空氣會(huì)從小孔中噴出，使空腔內(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：下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟： 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；水平； 向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣； 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架

16、的外側(cè)，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)器與彈射架并固定在滑塊將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊1的左端，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；帶始終在水平方向； 使滑塊使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩； 把滑塊把滑塊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，讓滑 塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)； 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 放開滑塊放開滑塊1 取下紙帶，重復(fù)步驟取下紙帶，重復(fù)步驟

17、，選出理想的紙帶如圖，選出理想的紙帶如圖 (b)所示；所示； 測(cè)得滑塊測(cè)得滑塊1的質(zhì)量的質(zhì)量310 g，滑塊，滑塊2(包括橡皮泥包括橡皮泥)的質(zhì)量的質(zhì)量 為為205 g完善實(shí)驗(yàn)步驟完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容的內(nèi)容 (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 s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑 塊相互作用前系統(tǒng)的總動(dòng)量為塊相互作用前系統(tǒng)的總動(dòng)量為 kgm/s；兩滑塊；兩滑塊 相互作用后系統(tǒng)的總動(dòng)量為相互作用后系統(tǒng)的總動(dòng)量為 kgm/s(保留三位保留三位 有效數(shù)字有效數(shù)字) (3)試說明試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是 0.620 0.618 紙

18、帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間存在摩擦紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間存在摩擦 2某同學(xué)用圖所示的裝置通過半徑相同的某同學(xué)用圖所示的裝置通過半徑相同的A、B兩球兩球 (mAmB)的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律圖中的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律圖中PQ是斜槽，是斜槽， QR為水平槽實(shí)驗(yàn)時(shí)先使為水平槽實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置球從斜槽上某一固定位置G由由 靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕 跡重復(fù)上述操作跡重復(fù)上述操作10次，得到次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡再把個(gè)落點(diǎn)痕跡再把B球放球放 在水平槽上靠近槽末端的地方，讓在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置球仍

19、從位置G由靜止由靜止 開始滾下，和開始滾下，和B球碰撞后，球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各球分別在記錄紙上留下各 自的落點(diǎn)痕跡重復(fù)這種操作自的落點(diǎn)痕跡重復(fù)這種操作10次圖甲中次圖甲中O點(diǎn)是水平槽點(diǎn)是水平槽 末端末端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球落點(diǎn)痕跡如圖乙所球落點(diǎn)痕跡如圖乙所 示，其中米尺水平放置，且平行于示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，所在的平面， 米尺的零點(diǎn)與米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊點(diǎn)對(duì)齊 (1)碰撞后碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為球的水平射程應(yīng)取為 cm； 65.7(65.565.9均可均可) (2)在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量在以下

20、選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量 ( ) A水平槽上未放水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距點(diǎn)的距 離離 BA球與球與B球碰撞后，測(cè)量球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離 C測(cè)量測(cè)量A球或球或B球的直徑球的直徑 D測(cè)量測(cè)量A球和球和B球的質(zhì)量球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比或兩球質(zhì)量之比) E測(cè)量測(cè)量O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 ABD (3)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對(duì)實(shí)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對(duì)實(shí) 驗(yàn)影響的說法中正確的是驗(yàn)影響的說法中正確的是( ) A釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越釋放

21、點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越 小，誤差越小小，誤差越小 B釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移 測(cè)量的相對(duì)誤差越小，兩球速度的測(cè)量越準(zhǔn)確測(cè)量的相對(duì)誤差越小，兩球速度的測(cè)量越準(zhǔn)確 C釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力越大，釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用的內(nèi)力越大， 碰撞前后動(dòng)量之差越小，誤差越小碰撞前后動(dòng)量之差越小，誤差越小 D釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱?，釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱螅?軌道對(duì)被碰小球的阻力越小軌道對(duì)被碰小球的阻力越小 C 【解析【解析】(1)如題圖所示，用一盡可能小的圓把小球落如題圖所

22、示，用一盡可能小的圓把小球落 點(diǎn)圈在里面，由此可見圓心點(diǎn)圈在里面，由此可見圓心C的位置是的位置是65.7 cm，這也，這也 是小球落點(diǎn)的平均位置是小球落點(diǎn)的平均位置 (2)本實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的數(shù)據(jù)有：兩個(gè)小球的質(zhì)量本實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的數(shù)據(jù)有：兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2， 三個(gè)落點(diǎn)的距離三個(gè)落點(diǎn)的距離s1、s2、s3，所以應(yīng)選，所以應(yīng)選A、B、D. (3)入射球的釋放點(diǎn)越高，入射球碰前速度越大，相碰入射球的釋放點(diǎn)越高，入射球碰前速度越大，相碰 時(shí)內(nèi)力越大，阻力的影響相對(duì)減小，可以較好地滿足時(shí)內(nèi)力越大，阻力的影響相對(duì)減小，可以較好地滿足 動(dòng)量守恒的條件，也有利于減少測(cè)量水平位移時(shí)的相動(dòng)量守恒的條件，也有利于

23、減少測(cè)量水平位移時(shí)的相 對(duì)誤差，從而使實(shí)驗(yàn)的誤差減小，選項(xiàng)對(duì)誤差，從而使實(shí)驗(yàn)的誤差減小，選項(xiàng)C正確正確 【夯實(shí)基礎(chǔ)【夯實(shí)基礎(chǔ)】 1如圖所示為如圖所示為“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)裝置 (1)下列說法中不符合本實(shí)驗(yàn)要求的是下列說法中不符合本實(shí)驗(yàn)要求的是( ) A入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可，但二者的直徑必須入射球比靶球質(zhì)量大或者小均可，但二者的直徑必須 相同相同 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 高度由靜止釋放高度由靜止釋放 C安裝軌道時(shí)末端的切線必須水平安裝軌道時(shí)末端的切線必須水平 D需要的測(cè)量?jī)x器有

24、天平和刻度尺需要的測(cè)量?jī)x器有天平和刻度尺 A 【解析【解析】本題考查碰撞過程中動(dòng)量守恒定律本題考查碰撞過程中動(dòng)量守恒定律(1)本實(shí)本實(shí) 驗(yàn)要求入射球比靶球質(zhì)量大，故驗(yàn)要求入射球比靶球質(zhì)量大，故A選項(xiàng)不合要求；每次選項(xiàng)不合要求；每次 入射球必須從同一高度由靜止釋放，才能保證每次入射入射球必須從同一高度由靜止釋放，才能保證每次入射 的初動(dòng)量相同，故的初動(dòng)量相同，故B選項(xiàng)正確；本實(shí)驗(yàn)利用平拋運(yùn)動(dòng)求選項(xiàng)正確；本實(shí)驗(yàn)利用平拋運(yùn)動(dòng)求 速度，把求速度轉(zhuǎn)為求水平方向位移，從而使該實(shí)驗(yàn)得速度，把求速度轉(zhuǎn)為求水平方向位移，從而使該實(shí)驗(yàn)得 到簡(jiǎn)化，要保證小球每次都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以軌道末端到簡(jiǎn)化，要保證小球每次都做平

25、拋運(yùn)動(dòng)，所以軌道末端 的切線必須水平，故的切線必須水平，故C選項(xiàng)正確；根據(jù)需要驗(yàn)證表達(dá)式選項(xiàng)正確；根據(jù)需要驗(yàn)證表達(dá)式 可知可知D選項(xiàng)正確選項(xiàng)正確根據(jù)動(dòng)量守恒分析可得根據(jù)動(dòng)量守恒分析可得 2在驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)要證明的是動(dòng)在驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)要證明的是動(dòng) 量守恒定律的成立，即量守恒定律的成立，即m1v1m1v1m2v2. (1)按這一公式的要求，需測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量和它們碰撞按這一公式的要求，需測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量和它們碰撞 前后的水平速度，但實(shí)驗(yàn)中我們只需測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量前后的水平速度，但實(shí)驗(yàn)中我們只需測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量 和飛行的水平距離和飛行的水平距離. 這是由于小球碰撞

26、后做這是由于小球碰撞后做 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)， 各球下落高度相同，因而它們的各球下落高度相同，因而它們的 也是相同的，也是相同的， 可用小球飛行的水平距離來代表小球的水平速度可用小球飛行的水平距離來代表小球的水平速度. 平拋平拋 飛行時(shí)間飛行時(shí)間 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，質(zhì)量分別為實(shí)驗(yàn)時(shí)，質(zhì)量分別為m1、 m2的球半徑大小均為的球半徑大小均為r，且，且 為已知，要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，為已知，要完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)， 必須補(bǔ)充的測(cè)量工具還有必須補(bǔ)充的測(cè)量工具還有 (3)由于偶然因素的存在，重復(fù)操作時(shí)小球落點(diǎn)不完全由于偶然因素的存在，重復(fù)操作時(shí)小球落點(diǎn)不完全 重合是正常的，落點(diǎn)重合是正常的，落點(diǎn)(如如P點(diǎn)點(diǎn))的確定辦法是的確定辦

27、法是 . 毫米刻度尺毫米刻度尺 用一盡可用一盡可 能小的圓把所有的落點(diǎn)都圈在里面，其圓心位置就是能小的圓把所有的落點(diǎn)都圈在里面，其圓心位置就是 小球落點(diǎn)的平均位置小球落點(diǎn)的平均位置 (4)用圖中的符號(hào)來表示用圖中的符號(hào)來表示A、B兩小球碰撞中動(dòng)量守恒兩小球碰撞中動(dòng)量守恒 的表達(dá)式是的表達(dá)式是 . (5)兩球質(zhì)量應(yīng)滿足兩球質(zhì)量應(yīng)滿足m1 m2. 3氣墊導(dǎo)軌氣墊導(dǎo)軌(如右圖如右圖)工作工作 時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小 孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑 塊內(nèi)表面之間形成一層薄塊內(nèi)表面之間形成一層薄 薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌

28、表面直接接觸，大大減 小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在 水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的滑塊，每個(gè)滑塊 的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn) 計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，氣墊導(dǎo)軌正常工作后， 接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速 度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下圖度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)下圖 為某次實(shí)驗(yàn)打出的點(diǎn)跡

29、清晰的紙帶的一部分，在紙帶為某次實(shí)驗(yàn)打出的點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶 上以上以相同間距的相同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻 度尺分別量出其長(zhǎng)度度尺分別量出其長(zhǎng)度s1、s2和和s3.若題中各物理量的若題中各物理量的 單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大單位均為國(guó)際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大 小分別為小分別為 、 ，兩滑塊的總，兩滑塊的總 動(dòng)量大小為動(dòng)量大小為 ；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)；碰撞后兩滑塊的總動(dòng) 量大小為量大小為 .重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾 次若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許次若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許

30、 的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證 0.2abs1 0.2abs3 0.2ab(s1s3) 0.4abs2 4 4如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室 用兩端帶有豎直擋板用兩端帶有豎直擋板C C和和 D D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋 板的質(zhì)量都是板的質(zhì)量都是M M的滑塊的滑塊A A 和和B B做做“探究碰撞中的守恒量探究碰撞中的守恒量”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： .把兩滑塊把兩滑塊A A和和B B緊貼在一起，在緊貼在一起，在A A上放質(zhì)量為上放質(zhì)量為m m的砝碼，的砝碼， 置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷卡住置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷卡

31、住A A和和B B，在，在A A和和B B的固定擋的固定擋 板間放入一輕彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀板間放入一輕彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀 態(tài)；態(tài)； 【能力提升【能力提升】 .按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)記錄兩按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開，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)滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器，當(dāng)A和和B與固定擋板與固定擋板C和和 D碰撞的同時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下碰撞的同時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下A至至C的運(yùn)的運(yùn) 動(dòng)時(shí)間動(dòng)時(shí)間t1，B至至D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2； .重復(fù)幾次，取重復(fù)幾次，取t1和和t2的平均值的平均值 (1)在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意在

32、調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意 ； (2)應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)還有應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)還有 ； (3)只要關(guān)系式只要關(guān)系式 成立，即可得出碰成立，即可得出碰 撞中守恒的量是撞中守恒的量是mv的矢量和的矢量和 使氣墊導(dǎo)軌水平使氣墊導(dǎo)軌水平 滑塊滑塊A的左端到擋板的左端到擋板C的距離的距離s1 和滑塊和滑塊B的右端到擋板的右端到擋板D的距離的距離s2 5某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量不同某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量不同 的木塊用細(xì)線連接，中間的木塊用細(xì)線連接，中間 夾一個(gè)被壓縮了的輕彈簧，夾一個(gè)被壓縮了的輕彈簧， 如圖所示，將此系統(tǒng)置于光滑水平桌面上，燒斷細(xì)如圖所示，將此系統(tǒng)置于光滑水平桌面上，燒斷細(xì) 線，觀察兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，驗(yàn)線

33、，觀察兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，驗(yàn) 證兩物體相互作用的過程中動(dòng)量守恒證兩物體相互作用的過程中動(dòng)量守恒. (1)該同學(xué)還需具備的器材是該同學(xué)還需具備的器材是 ； (2)需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是 ； (3)用得到的數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是用得到的數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是 . 刻度尺、天平刻度尺、天平 兩木塊質(zhì)量?jī)赡緣K質(zhì)量m1、m2及及 其做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移其做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移x1、x2 m1x1m2x2 6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，請(qǐng)回答下列的實(shí)驗(yàn)中，請(qǐng)回答下列 問題問題. (1)實(shí)驗(yàn)記錄如圖甲所示，則實(shí)驗(yàn)記錄如圖甲所示，則A球碰前做平拋運(yùn)動(dòng)

34、的水球碰前做平拋運(yùn)動(dòng)的水 平位移是圖中的平位移是圖中的 ，B球被碰后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平球被碰后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平 位移是圖中的位移是圖中的 . (兩空均選填兩空均選填“OM”、“OP”或或 “ON”) (2)小球小球A下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對(duì)下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對(duì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果 產(chǎn)生誤差產(chǎn)生誤差(選填選填“會(huì)會(huì)”或或“不會(huì)不會(huì)”). OP ON 不會(huì)不會(huì) (3)實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，A球?yàn)槿肷湫∏?，球?yàn)槿肷湫∏颍珺球?yàn)楸慌銮驗(yàn)楸慌?小球，以下所列舉的在實(shí)驗(yàn)過程中必須滿足的條件是小球，以下所列舉的在實(shí)驗(yàn)過程中必須滿足的條件是 _ _ A入射小球的質(zhì)

35、量入射小球的質(zhì)量ma，可以小于被碰小球的質(zhì)量，可以小于被碰小球的質(zhì)量mb B實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量斜槽末端到水平地面的高度實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)量斜槽末端到水平地面的高度 C入射小球每次不必從斜槽上的同一位置由靜止釋放入射小球每次不必從斜槽上的同一位置由靜止釋放 D斜槽末端的切線必須水平，小球放在斜槽末端處，斜槽末端的切線必須水平，小球放在斜槽末端處， 應(yīng)能靜止應(yīng)能靜止 (4)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)中的實(shí)驗(yàn)中. 某同學(xué)用如圖乙某同學(xué)用如圖乙 所示的裝置進(jìn)行了如下的操作：所示的裝置進(jìn)行了如下的操作： D 先調(diào)整斜槽軌道，使末端的切線水平，在一塊平木板先調(diào)整斜槽軌道，使末端的切線水平，在一塊平木板 表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于靠近表面先后釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于靠近 槽口處，使小球槽口處，使小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止釋放，從斜槽軌道上某固