碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)

1、碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)題(1-2每題3分, 3-9每題4分, 第10小題5分, 11-17每題6分, 第18小題8分, 共89分)1 在碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)里，入射小球在斜槽上釋放位置的高低，對(duì)于實(shí)驗(yàn)精確程度的影響，以下說(shuō)法中正確的是 A若每次釋放位置高低不同，將使水平速度不恒定，造成落點(diǎn)不同，使實(shí)驗(yàn)誤差過(guò)大而失敗B在說(shuō)法(1)中，盡管小球落點(diǎn)不同，但只要認(rèn)真地找出小球落點(diǎn)的平均位置，仍可驗(yàn)證動(dòng)量守恒C入射球釋放位置低一些，兩球碰后落地的水平距離越小，測(cè)量誤差也越小D入射球釋放位置高一些，兩球相碰時(shí)，作用力就大，系統(tǒng)動(dòng)量損失就小，實(shí)驗(yàn)精度就高2 圖是驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)示意圖(1)為

2、了使入射小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，固定斜槽時(shí)要使_(2)在確定小球的落地位置時(shí)，應(yīng)采用什么方法_(3)在實(shí)驗(yàn)中，若滿足OP+OM=O'N，則可得到什么結(jié)論_3 在驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中要用到的器材和測(cè)量?jī)x器有_A碰撞實(shí)驗(yàn)器B秒表C刻度尺D天平E白紙 F復(fù)寫(xiě)紙 G圓規(guī) H打點(diǎn)計(jì)時(shí)器I卡尺 J低壓電源4 如圖所示，在進(jìn)行碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果不放置m2球，則m1球從某一高度滾下落在點(diǎn)P，如果放置m2球，則m1球從相同高度滾下，與m2球發(fā)生碰撞后，m2球落在點(diǎn)N，而m1球落在點(diǎn)M，O點(diǎn)為重錘線所指位置兩個(gè)小球的半徑都是r為了確定點(diǎn)P的位置，m1球的單獨(dú)落下的實(shí)驗(yàn)重復(fù)了10次，應(yīng)該怎樣確定點(diǎn)P

3、的位置?答：_如果用小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間作時(shí)間單位，則小球的水平位移在數(shù)值上就等于它的水平速度的大小，那么此實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的動(dòng)量守恒定律表達(dá)式可寫(xiě)成： （用實(shí)驗(yàn)中所測(cè)定的量寫(xiě)出表達(dá)式）5 圖是驗(yàn)證小球A、B正碰時(shí)動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)示意圖，實(shí)驗(yàn)中，P點(diǎn)是小球A單獨(dú)以水平速度平拋落地的著地點(diǎn)，N點(diǎn)和M點(diǎn)是A球正碰B球后，B球和A球的著地點(diǎn)在該實(shí)驗(yàn)中，如果用小球_作為時(shí)間單位，則小球飛出的水平距離在數(shù)值上就等于它的水平速度的大小；實(shí)驗(yàn)中兩球的質(zhì)量關(guān)系應(yīng)是mA_mB（填“>”、“<”或“=”）；驗(yàn)證A、B兩小球在碰撞前后總動(dòng)量守恒的關(guān)系式為_(kāi)6 在驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒定律時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示，

4、一位學(xué)生設(shè)計(jì)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A在桌邊固定碰撞實(shí)驗(yàn)器（即斜槽軌道）調(diào)整軌道末端成水平，并調(diào)整支柱高度，使兩球碰撞時(shí)，兩球心在同一高度；調(diào)整支柱的方向，兩球碰撞后運(yùn)動(dòng)方向與一個(gè)球運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向在一直線上B用天平稱(chēng)出兩球質(zhì)量mA和mBC把白紙鋪在地面上，在白紙上記下重錘所指位置O，在白紙上鋪好復(fù)寫(xiě)紙D任取一球A，讓其多次從斜槽軌道上同一高度處滑下，在紙上找出平均落點(diǎn)，記為PE將另一球B放在支柱上，再讓A球多次從斜槽上同一位置自由滑下，找出兩球正碰后的在紙上的平均落點(diǎn)，記為M和NF用米尺量出平均落點(diǎn)P，M，N到O點(diǎn)的距OP，OM，ONG計(jì)算A.B兩球碰前總動(dòng)量P1=mAOP，碰后總動(dòng)量P2=mAON

5、+mBON比較P1和P2是否相等，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論這位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟中的錯(cuò)誤和遺漏之處是： 7 在碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中，某學(xué)生記錄的數(shù)據(jù)如下：OM=15.17cm, ON=64.91cm, OP=47.29cm，mA=20g, mB=10g, d=1.10cm試根據(jù)上述數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_8 如圖所示為“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，P為入射球A不與靶球B碰撞時(shí)的落點(diǎn)，M為它與靶球B碰后的落點(diǎn)，N為靶球的B的落點(diǎn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)mA和mB的要求是 為了能用OP長(zhǎng)度表示球A的初速度，OM和O'N長(zhǎng)度分別表示球A和球B的末速，則必須做到 為了減小落點(diǎn)的偶然誤差，實(shí)驗(yàn)要求做出10次落點(diǎn)，

6、再求出平均落點(diǎn)那末，球A多次由軌道高處向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意做到 用圖中標(biāo)出的符號(hào)和測(cè)出的數(shù)據(jù)列出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的表達(dá)式 9 在做碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中，入射小球的質(zhì)量應(yīng)_被碰小球的質(zhì)量（填大于、等于或小于），可以用小球飛出的水平距離代表小球碰撞前后的速度是因?yàn)開(kāi)10 如下列圖所示在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，O為水平軌道末端的豎直投影，N、P、M為碰撞小球的三個(gè)平均落點(diǎn)，則A這個(gè)實(shí)驗(yàn)用小球飛出的水平距離來(lái)表示小球水平速度的大小，則必須保持初速水平和拋出等高BOP表示入射球碰撞前的速度COM表示被碰球碰撞后的速度 DON表示入射球碰撞后的速度11 做研究碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，有下列一些實(shí)驗(yàn)器材：A復(fù)寫(xiě)紙

7、 B白紙 C天平 D打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；E刻度尺 F碰撞實(shí)驗(yàn)器 G秒表等在本實(shí)驗(yàn)中，沒(méi)有必要選用的器材是_(填字母)實(shí)驗(yàn)中，要求入射球的質(zhì)量mA_被碰撞的質(zhì)量mB由于球是從同一高度上平拋出來(lái)的，所以可以用_代替它們剛拋出時(shí)的速度。12 利用圖示裝置驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)的小球A和靜止的小球B發(fā)生正碰時(shí)動(dòng)量守恒已知O點(diǎn)在A球球心的正下方，O'點(diǎn)在B球球心的正下方，P點(diǎn)為先不放B球時(shí)A球自某一高度處滾下時(shí)的落點(diǎn)位置，M點(diǎn)和N點(diǎn)為A和B兩球碰撞后A球和B球的落點(diǎn)位置那么：A球和B球的質(zhì)量比較，應(yīng)該是A球的質(zhì)量_B球的質(zhì)量；在實(shí)驗(yàn)時(shí)，至少應(yīng)需要的測(cè)量工具是_；為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒，計(jì)算時(shí)A球碰前的速度VA和A、B球碰后

8、的速度VA'、VB'可以分別用_、_、_數(shù)值來(lái)代表13 某同學(xué)做碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，他在實(shí)驗(yàn)的最初幾步依次是(1)把實(shí)驗(yàn)用的斜槽固定在實(shí)驗(yàn)桌的邊緣處；(2)在斜槽口下方的水平地面上依次鋪上白紙和復(fù)寫(xiě)紙；(3)用重錘確定斜槽口末端在水平白紙上的投影并記錄下來(lái)；(4)不放被碰小球，取質(zhì)量較大的球?yàn)槿肷湫∏?，使入射小球自斜槽上某一固定位置由靜止開(kāi)始滾下，重復(fù)10次，取10次中小球落地最遠(yuǎn)的點(diǎn)為入射小球的落點(diǎn)在以上的步驟中，該同學(xué)的疏漏和錯(cuò)誤之處有：_14 某同學(xué)在用如圖所示的裝置做碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用如下的實(shí)驗(yàn)步驟A測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量m1、m2和它們的直徑d，選取符合實(shí)驗(yàn)要求

9、的兩個(gè)小球B在地面上依次鋪白紙和復(fù)寫(xiě)紙C用重錘線確定對(duì)應(yīng)點(diǎn)O，并由小球的直徑確定O'點(diǎn)D不放m2，讓m1從斜槽上S處由靜止?jié)L下確定m1落地點(diǎn)位置PE將m2放在立柱上，讓m1從斜槽上S處滾下，與小球m2正碰后，分別確定它們的落地點(diǎn)M和N上述步驟中的不完善的和錯(cuò)誤的有(1)_。(2)_。15 在碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中，(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量直徑相同的入射球與被碰球的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖(a)所示，該球直徑為_(kāi)cm(2)實(shí)驗(yàn)中小球的落點(diǎn)情況如圖(b)所示。入射球A與被碰球B的質(zhì)量比為mA：mB=3：2，則實(shí)驗(yàn)中碰撞結(jié)束時(shí)刻兩球動(dòng)量大小之比pA：pB=_16 用圖裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，某次實(shí)驗(yàn)

10、中入射小球A與被碰小球的半徑均為r，質(zhì)量分別為m1，m2，且m1大于m2，M、N、P分別表示兩小球落點(diǎn)的平均位置。(1)下述操作中，可以保證兩小球碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng)的是 A調(diào)節(jié)斜槽，使入射小球放在平軌道上任何位置都能靜止B調(diào)節(jié)支球架，使被碰小球與平軌道上的入射小球等高C每次從斜軌上由靜止開(kāi)始釋放鋼球的位置都相同D質(zhì)量大的小球A做入射小球(2)過(guò)O、N兩點(diǎn)在紙上作一條直線，如果此次實(shí)驗(yàn)比較準(zhǔn)確，就會(huì)發(fā)現(xiàn)_點(diǎn)也在這條直線上(3)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是利用_水平位移之比代替速度之比，在本次實(shí)驗(yàn)的操作中，應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)式是：_=_+_17 做研究碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，有下列一些實(shí)驗(yàn)器材： A復(fù)寫(xiě)紙 B白紙 C天平

11、 D打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 E刻度尺 F碰撞實(shí)驗(yàn)器 G秒表等在本實(shí)驗(yàn)中，沒(méi)有必要選用的器材是_(填字母)實(shí)驗(yàn)中，要求入射球的質(zhì)量mA_被碰球的質(zhì)量mB 由于球是從同一高度上平拋出來(lái)的，所以可以用_代替它們剛拋出時(shí)的速度。18 在研究碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中，讓質(zhì)量為m1的小球從圓弧軌道上沿軌道向下運(yùn)動(dòng)，去碰原來(lái)靜止在小支柱上的質(zhì)量為m2的小球(1)選用小球時(shí)，應(yīng)滿足 Am1=m2Bm1>m2 Cm1<m2Dm1<<m2(2)實(shí)驗(yàn)要求 A圓弧軌道必須是光滑的 B軌道末端的切線是水平的Cm1與m2的球心在碰撞的瞬間在同一高度 Dm1每次都從同一高度釋放(無(wú)初速)(3)必須測(cè)量 A小球質(zhì)量

12、m1和m2 B小球半徑r1和r2C桌面到地面的高度h D小球m1的起始高度E小球的飛行時(shí)間 F小球m1未碰撞時(shí)飛出的水平距離G小球m1和m2碰撞后兩球飛出的水平距離.碰撞中的動(dòng)量守恒答案一、 實(shí)驗(yàn)題(1-2每題3分, 3-9每題4分, 第10小題5分, 11-17每題6分, 第18小題8分, 共89分)1 D2 (1)其末端的切線成水平(2)讓小球從斜槽上同一高度由靜止釋放，重復(fù)10次，用盡可能小的圓把10次的落點(diǎn)都圈在里面，該圓的圓心則為小球落地位置(3)彈性正碰且m1=m23 A C D E F G I4 用盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心就是點(diǎn)P的位置，m1(OP)=m1(OM

13、)+m2(ON-2r)5 飛行時(shí)間； >；6 A遺漏：測(cè)量?jī)尚∏虻闹睆?，調(diào)整支柱，使支柱到槽末端距 離等于兩球半徑之和D.E忽略：應(yīng)取質(zhì)量大的小球作為入射球，質(zhì)量小的小球作為被撞球，入射球每次從斜槽的固定位置由靜止釋放G改錯(cuò)：P2=mA·OM+mB·(ON-r1-r2)7 mAOP=20×47.29=945.8mAOM+mB(ON-d)=20×15.17+10×(64.91-1.10)=946.28 mA>mB使兩球水平正碰每次都從同一高度釋放9 大于；下落高度相同，飛行時(shí)間相同，水平速度與飛行距離成正比10 A B D11 D、G（2分），大于（2分），各球飛行的水平距離（2分）12 大于；米尺、天平；OP、OM、O'N13 (1)未調(diào)槽口水平(2)應(yīng)分別測(cè)出小球的