2011届状元之路物理3512.ppt

共 79 页 解析:(2)因为碰撞之前两物体都静止即总动量为零,所以要得出守恒的量是mv的矢量和,需得到关系式 给验证带来误差的原因有测量时间?距离等存在误差,阻力?气垫导轨不水平等造成误差(只要答对其中两点即可). (2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有:______________________. 答案: α?β?L?H?x 解析:(2)不难想到为验证动量守恒,必须测得mA?mB.为测得入射球碰撞前后速度,根据机械能守恒定律,有mgL(1-cosα,故必须测量α?β?L;同理,B碰后做平抛运动,为测量碰后B的速度v2,还必须测量H和x. (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=________________. 答案: 解析 实验方案及原理的理解 题 型 研 练 互动探究·方法备考 【例】 气垫导轨是常用的一种实验仪器,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没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来探究碰撞中的不变量,实验装置如图1-2-5所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下: a..用天平分别测出滑块A?B的质量mA?mB.b.调整气垫导轨,使导轨处于水平.c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止地放置在气垫导轨上.d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1.e.按下开关放开卡销,同时使分别记录滑块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挡板时停止计时,记下A?B分别到达C?D的运动时间t1和t2. (1)实验中还应测量的物理量是________________. 答案:B的右端至D板的距离L2 解析:(1)要测量B的速度必须要先测出B的位移和所用时间,故还应测量的物理量为B的右端至D板的距离L2. (2)利用上述测量的实验数据,得出关系式成立,即可得出碰撞中守恒的量是mv的矢量和,上式中算得的A?B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是__________________________. 答案: 测量时间,距离等存在误差,阻力?气垫导轨不水平等(只要答对其中两点即可) (3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式. 答案:能 解析: (3)根据能量守恒定律,A?B两物体运动的动能来源于静止时压缩弹簧的弹性势能,故根据动能的总和可求弹簧的弹性势能,即 方法总结:实验中速率v不能直接测得,应通过测滑块到挡板的距离和运动时间,再利用求得. 创新预测 如图1-2-6(a)所示是做“验证动量守恒定律”实验的示意图.(1)在该实验中,应选用的器材是下列器材中的.A.天平 B.游标卡尺 C.刻度尺 D.大小相同?质量不等的钢球两个 E.大小相同的钢球和硬橡胶球各一个 答案:ACD 解析:(1)因入射球和被碰球均从同一点做平抛运动,无需测小球直径,不选游标卡尺,实验时所用小球为大小相等?质量不同的钢球两个,所以不选E. (2)某同学根据该实验的方法和原理来测量两个小球的质量关系,经相同的操作过程,他测得小球的平均落地点到O点的距离如图1-3-6(b)所示,则入射小球A和被碰小球B的质量之比mA∶mB=___________________. 4∶1 解析 (2)由动量守恒得:mAv0=mAvA+mBvB,因为入射球和被碰球均从同一点做平抛运动,所以可以用水平位移代替速度.则mAOP=mAOM+mBON. 所以 高 效 作 业 自我测评·技能备考 一?选择题1.某同学利用计算机模拟A?B两球碰撞来验证动量守恒,已知A?B两球质量之比为2∶3,用A球作入射球,初速度为v1=1.2 m/s,让A球与静止的B球相碰,若规定以v1的方向为正,则该同学记录碰后的数据中,肯定不合理的是( ) 解析:根据碰撞特点:动量守恒?碰撞后机械能不增加?碰后速度特点可以判断不合理的是B?C. 答案:BC 二?非选择题2.某同学用图1-2-7(a)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球放在水平槽上靠近末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始向下运动,和B球碰撞后,A?B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次.在图(a)中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图(b)所示