1、优质文档优质文档高三物理一轮 2008 年 1 月 日实验 验证动量守恒定律【实验目的】验证动量守恒定律【考点透视】一、考纲指要：验证机械能守恒定律二、命题落点1小球落点的确定方法。如例 1。2对实验数据的读取和实验中需要测量的物理量。如例 2。3变形、创新。如例 3。【实验回顾】(1)原理：_。(2)器材:_。(3)实验装置图（如图 1）(4)步骤:略(5)注意事项:入射球的质量要比被碰小球的质量大。调整斜槽，使槽末端的切线需水平。检验是否水平的方法：将小球放在斜槽末端的水平部分，将其向两边轻轻拨动，看是否有明显的运动倾向，若有则不水平。调节小支柱的高度，使入射球和被碰小球的球心等高；调节小
2、支柱与槽口间的距离，使其等于两球半径之和。入射球每次必须从同一位置由静止释放。入射小球飞出的水平距离应从斜槽末端点在白纸上的竖直投影点 O 算起，而被碰小球飞出的水平距离应从它的球心在纸面上的竖直投影点 O算起，用重垂线确定 O 点，根据 O 与 O距离为 D算出。确定小球平均落地位置的方法：用圆规作出尽可能小的圆，将小球打在白纸上的点包括在圆内，则圆心就是小球落地的平均位置。【典例精析】例 1： (2002 北京) 在做“碰撞中的动量守恒”试验中，关于小球落点的说法正确的是A如果小球每一次都从同一点无初速释放，重复几次的落点应是重合的B由于偶然因素度的存在，重复操作时小球的落点不重合是正常的
3、，但落点应当比较密集C测定落点 P 的位置时，如果重复 10 次，应该测出每次落点与 O 的值，然后取平均值，即10102OPOD用半径尽量小圆把 P1、P 2P10 圈住，这个圆的园心就是入射球点的平均位置 P例 2：（2000 全国）某同学用图 21 所示装置通过半径相同的 A、B 两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中 PQ 是斜槽，QR 为水平槽。实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置 G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作 10 次，得到 10 个落点痕迹，再把 B 球放在水平槽末端 R 在记录纸上的重直投影点。B 球落点痕迹如图 2-2 所示，其中米尺水
4、平放置，且平行于 G、 R、 O 所在的平面，米尺的零点 O 点对齐。（1）碰撞后 B 球的水平射程应取为 _cm。（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_（填选项号） 。（A）水平槽上未放 B 球时，测量 A 球落点位置到 O 点的距离（B）A 球与 B 球碰撞后，测量 A 球落点位置到 O 点的距离（C）测量 A 球或 B 球的直径（D）测量 A 球和 B 球的质量（或两球质量之比）（E）测量 G 点相对于水平槽面的高度例 3：（2003 广西）某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图3 所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动
5、情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时动量守恒。该同学还必须有的器材是_。需要直接测量的数据是_。用所得数据验证动量守恒的关系式为_。【常见误区】图 21图 22图 1优质文档优质文档测量小球平抛的水平距离时方法不当。具体做法为用尽可能小的圆包含尽可能多的落点，该圆的圆心即为小球落点的平均位置。并不是多次测量每一次的水平距离再求平均。 【基础演练】1在做碰撞中的动量守恒实验时，必须测量的物理量是 （ ）A.入射小球和被碰小球的质量 B.入射小球从静止释放时的高度C.入射小球未碰撞时飞出的水平距离 D.入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平距离2在“碰撞中的动量守恒实验”中，实验必须要求的条件
6、（ ）A.斜槽轨道必须光滑 B.斜槽轨道末端的切线必须水平C.入射小球每次都要从同一高度滚下D.碰撞的瞬间，入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行3m 和 M 碰 撞前后的 S -t 图象如图所示，由图可知 ( ) A . m . m . m . m 4在“碰撞中的动量守恒实验”中，需用的测量仪器（或工具）有 （ ）A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.游标卡尺5. 在质量为的小车中挂有一单摆，摆球的质量为 m0,小车（和单摆）以恒定的速度 v 沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为 m 的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在此碰撞过程中，下列哪个或哪些说法是可能的？（ ）.小车、木
7、块、摆球的速度都变化，变为 v1、v 、v ，满足（+m 0）=Mv 1+mv2+m0v3.摆球的速度不变，小车和木块的速度为 v1 和 v2，满足v=Mv 1+mv2.摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为 v，满足v=(M+m)v.小车和摆球的速度都变为 v1,木块的速度变为 v2,满足（+m0）v=(M+m 0)v1+mv25 （2000 辽宁）气垫导轨是常用一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦的。在实验室中我们可以用带竖直挡板 C 和 D 的气垫导轨和质量均为 M 的滑块 A 和 B 做验证动量守恒的实验，如图 4
8、，实验步骤如下：在 A 上固定一质量为 m 的砝码，在 A 和 B 间放入一个压缩状态的弹簧，用电动卡销置于气垫导轨上；按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、 B 运动时间的计时器开始工作，当 A、 B 滑块分别碰撞 C、D 挡板是计时结束，记下 A、B 分别到达 C、D 的运动时间 t1、t 2；重复几次在调整气垫导轨是应注意_。还应测量的数据有_。只要关系式_成立即可验证该过程动量守恒。图 8图 4优质文档优质文档高三物理动量守恒实验答案例 1；解析：依据测量的物理意义，所测量的小球的水平位移并不是多次测量求数学平均值，而是取平均落点，然后测量。答案：BD例 2：解析 两球的平抛起点都是斜
9、槽的末端 R（两球的水平位移的起点是相同的） ，所起无需测量小球的直径。只要满足两球做平抛运动，竖直高度相同，平抛时间相同就可以了，并无需具体知道平抛的时间是多少。 （1）64.7（3 分，答数在 64.2 到 65.2 范围内的都给分。 ）（2）A、B、D（3 分，不是 A、B、D 的均给零分。 ）例 3 解析 两物体弹开后各自做平抛运动，根据平抛知识可知两物体平抛的时间相等。所需验证的表达式为 ，两侧21vm都乘以时间 t，有 ，即 。tvmt2121s答案：刻度尺、天平 两物体的质量 m1、m 2 和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离 s1、s 2 21s基础演练答案1.ABEF 2.BCD 3.A 4.BCD 5调整导轨水平 A 左端至 C 板的距离 L1；B 右端至 D 板的距离 L2 21)(tMLtm6-5图 3
