云南省2011届高三物理一轮复试题：验证动量守恒定律实验.doc

第34讲　实验：验证动量守恒定律 1.实验“验证动量守恒定律”的主要步骤为： A.测出球的直径和质量m1、m2，若m1m2，则用质量为m2的球作为入射球 B.把被碰球放在斜槽末端，让入射球从斜槽上同一高度滚下，与被碰球做正碰，重复多次，找出落点的平均位置 C.使入射球从斜槽上某一固定高度滚下，重复多次，找出落点的平均位置 D.测出入射球碰撞前后落点的水平距离和被碰球落点的水平距离 E.调整斜槽末端，使槽口的切线水平 以上步骤合理的排列顺序是　　　　　　. 答案：AECBD 2.如图所示，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M的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验，实验步骤如下： a.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、B，在A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧在水平方向上处于压缩状态. b.按下电钮使电动卡销放开，同时启动记录两滑块运动时间的电子计时器，当滑块A、B与挡板C、D碰撞的同时，电子计时器自动停止计时，记下A至C的运动时间t1和B至D的运动时间t2. c.将两滑块A、B仍置于原位置，重复几次上述实验，并对多次实验记录的t1、t2分别取平均值. (1)在调整气垫导轨时，应注意　. (2)应测量的数据还有　. (3)只要满足关系式　　　　　　　，即可验证动量守恒. 解析：由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，可以忽略不计，可认为滑块在导轨上做匀速直线运动，因此两滑块作用后的速度可分别表示为：vA＝，vB＝. 若(M＋m)＝M成立，则(M＋m)vA＝MvB成立，即动量守恒. 答案：(1)用水平仪测量使导轨水平　(2)A至C板的距离L1，B至D板的距离L2　(3)(M＋m)＝M 3.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(即碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球按下述步骤做了如下实验. a.用天平测出两个小球1、2的质量(分别为m1和m2，且m1m2). b.按照图示安装好实验装置：将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端. c.先不放小球2，让小球1从斜槽顶端的A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置. d.将小球2放在斜槽前端边缘处，让小球1从斜槽顶端的A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球1和小球2在斜面上的落点位置. e.用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离. 图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF. 根据该同学的实验，回答下列问题： (1)小球1与2发生碰撞后，1的落点是图中的　　　　　点，2的落点是图中的　　　　点. (2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式　　　　　　　　　　　，则说明碰撞中动量是守恒的. (3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式　　　　　　　　　　　　，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞. 解析：设斜面的倾角为θ，小球做平抛运动，由Lsin θ＝gt2、Lcos θ＝vt，得其抛出速度v ；验证动量是否守恒的表达式为m1v0＝m1v1＋m2v2，即m1＝m1＋m2；若没有机械能损失，则m1v＝m1v＋m2v，代入v ，得m1LE＝m1LD＋m2LF. 答案：(1)D　F (2)m1＝m1＋m2 (3)m1LE＝m1LD＋m2LF 金典练习十八　实验：验证动量守恒定律 选择题部分共2小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确. 　　1.在做“验证动量守恒定律”的实验时，需要测定的物理量有(　　) A.小球的质量　　　　　　B.小球的半径 C.小球的飞行时间 D.小球的水平射程 答案：AD 2.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，明显不合理的是(　　) 实验次数碰后小球速度(m·s－1) A B C D v1′ 0.48 0.60 －1.20 0.24 v2′ 0.48 0.40 1.60 0.96 解析：由动量守恒定律和能量的转化和守恒定律知，实验数据在误差允许范围内应满足： m1v1＝m1v1′＋m2v2′ m1v≥m1v1′2＋m2v2′2 又由两球的位置关系知：v1′≤v2′ 可得B、C中数据不合理. 答案：BC 非选择题部分共7小题，共88分 3.(10分)图示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片.频闪的频率为10 Hz.开始两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动.已知滑块A、B