验证动量守恒定律解析.ppt

实验验证动量守恒定律 数据处理 入射球、被碰球都是从同—高度开始做平抛运动，故它们平抛运动的时间都相同，设为t，入射球从斜槽轨道上某—点由静止释放后，落在P点，它平抛运动的起点为斜槽轨道的末端，共平抛运动的水平位移为OP，水平速度v′=OP/t，入射球从斜槽轨道上的同一点由静止释放，与被碰球碰撞后分别落在M、N点，它们的水平速度分别为v1′=OM/t，v2′=ON/t，如果动量守恒，则应有m1v1 = m1v1’ + m2v2’，亦即 m1OP= m1OM+ m2ON，只要证明这个关系正确，就验证了机械能守恒。 注意事项 (1)斜槽末端的切线必须水平。 (2)入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。 (3)入射球质量应大于被碰球的质量。 (4)实验过程中实验桌、斜槽、记录所用自纸的位置要始终保持不变。斜槽末端必须水平，检验方法是把小球放在斜槽末端平轨道上任何位置，看其能否保持静止状态． 本实验入射小球m1=15g，被碰小球m2=10g，由实验测得它们在碰撞前后的s—t如图8所示，则入射小球碰撞前的动量是 ，入射小球在碰撞后的动量是 ，被碰小球的动量是 ，由此得出结论 。 为了验证两小球A和B在碰撞中的动量守恒，采用图9 (a)中所示的装置进行实验．图9(b)为某次碰撞实验得到的在白纸上记录的两小球落点图．请根据图9(b)中的落点位置关系，分析这次实验中存在的一个问题是 ，为了克服这个问题，应采用的调整措施是 ． 如图，斜槽末端水平，小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点，今在槽口末端放一与m1半径相同的球m2(m1m2)，仍让球m1从同一斜槽高度滚下，并与球m1正碰后使两球落地，球m1和m2的落地点分别是M、N，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点．问： (1)若碰撞中动量守恒，应满足的关系式为 ． (2)若ml=20g，m2=l0g，OP=30cm，OM=10.0cm，ON=40.0cm，试判断动量是否守恒． 在做“碰撞中的动量守恒”的实验中，小球m1从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点，今在槽口末端放一与m1半径相同的球m2(m1m2)，仍让球m1从同一斜槽高度滚下，并与球m1正碰后使两球落地，球m1和m2的落地点分别是M、N，已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。根据小球的落点情况，若等式ON= 成立，则可证明碰撞中系统的动能守恒。 用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为α，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到多个B球的落点． (1)图中s应是B球初始位置到 的水平距离． (2)为了验证两球碰撞过程动量守恒，应测得的物理量有： 。 (3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量： pA= ，pA′= ，pB= ，pB′= 。 例4 如图，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是m0的滑块A、B做验证“动量守恒定律”的实验，实验步骤如下： (1)把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态． (2)按下电钮，使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，在A与C或B与D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A至C运动时间t1，B至D运动时间t2． (3)重复几次，取t1、t2的平均值． ①在调整气垫导轨时应注意 ； ②应测量的数据还有 ； ③只要关系式 成立，即可验证动量守恒． 某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动．他设计的装置如图5 (a)所示．在小车A后连着纸带，电磁打