鲁科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第1章 动量及其守恒定律 第3节 科学验证动量守恒定律.ppt

解析(1)为使小球离开轨道做平抛运动,所以轨道末端必须水平,故A正确;在实验过程中,小球的落点通过白纸和复写纸获得,若移动白纸将不能确定小球的位置,但复写纸可以移动,故B正确;为防止入射小球碰后反弹,则入射小球的质量大于被碰小球的质量,C错误;同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放,以保证到达轨道末端时的速度相同,D正确。(2)需要测量两个小球的质量m1、m2,A正确;不需要测量抛出点距地面的高度H,B错误;不需要测量S离水平轨道的高度h,C错误。(3)落点的平均位置所对应的读数为55.50cm;若满足m1v0=m1v1+m2v2,综合可得m1·OP=m1·OM+m2·ON。探究二数据处理与误差分析【例题2】某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞中的守恒量”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相碰并黏合成一体,继续做匀速运动。他设计的具体装置如图甲所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。(1)若已测得打点纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动的起点,则应选段来计算A的碰前速度;应选段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”“BC”“CD”“DE”)?(2)已测得小车A的质量mA=0.40kg,小车B的质量mB=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前mAv0=kg·m/s;碰后(mA+mB)v共=kg·m/s。(3)从(2)中数据得到的结论是?。?BCDE0.4200.417在实验误差范围内,系统碰撞前后的总动量守恒解析(1)从纸带上打点情况看,BC段既表示小车做匀速运动,又表示小车有较大速度,因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况,应选用BC段计算A的碰前速度;CD段相邻点的间距减小,表示小车的运动情况还没稳定,而在DE段内小车运动稳定,故应选用DE段计算A和B碰后的共同速度。(3)从(2)中可知碰撞前mAv0=0.420kg·m/s,碰撞后(mA+mB)v共=0.417kg·m/s,二者近似相等,因此,在实验误差范围内,系统碰撞前后的总动量守恒。规律方法验证动量守恒定律实验的难点是物体相互作用前后速率的测量,常见的方法如下:1.物体相互作用前后做平抛运动,利用水平射程替代速率;2.物体相互作用前后做匀速运动,利用打点计时器获得数据;3.物体相互作用前后做圆周运动,根据机械能守恒求得速率;4.利用光电门获得速率。学以致用·随堂检测全达标1231.若利用气垫导轨和光电门做验证两带挡光片的滑块碰撞中动量守恒的实验,不需要测量的物理量是()A.滑块的质量 B.挡光时间C.挡光片的宽度 D.滑块移动的距离D解析根据实验原理可知,滑块的质量、挡光时间、挡光片的宽度都是需要测量的物理量,其中滑块的质量用天平测量,挡光时间用光电计时器测量,挡光片的宽度可事先用刻度尺测量。只有移动的距离不需要测量,故选项D符合题意。1232.如图所示为验证碰撞中的动量守恒的实验装置示意图。(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则。?A.m1m2,r1r2 B.m1m2,r1r2C.m1m2,r1=r2 D.m1m2,r1=r2C(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必须用到的是。(填下列对应的字母)?A.刻度尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧测力计 E.停表(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)成立,即表示碰撞中动量守恒。?123ACm1·OP=m1·OM+m2·ON解析(1)两小球要选大小一样的,且入射小球的质量应大些,故选C。(2)该实验必须测出两球平抛的水平位移和质量,故必须用刻度尺和天平,因两球平抛起点相同,不用测小球直径,故用不到B。(3)因平抛运动落地时间相同,可用水平位移代替速度,故关系式为m1·OP=m1·OM+m2·ON。1231233.如图所示,滑块A、B静止在水平气垫导轨上,两滑块间紧压一根轻弹簧,两滑块用绳子连接,绳子烧断后,轻弹簧掉落,两个滑块向相反方向运动。现拍得闪光频率为10Hz的一组频闪照片。已知滑块A、B的质量分别为300g、45