高考物理一轮总复习精品课件 第6章 动量守恒定律 实验8 验证动量守恒定律.ppt

(2)把数据代入上述验证表达式可得mA=mB,即若满足A摆的质量是B摆的质量的1倍,即可验证系统动量守恒;根据动量守恒定律有mAv1=(mA+mB)v2,本课结束增素能精准突破考点一教材原型实验典例1.(2022全国甲卷)利用如图所示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为m1的滑块A与质量为m2的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A和B的速度大小v1和v2,进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空:(1)调节导轨水平。(2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。要使碰撞后两滑块运动方向相反,应选取质量为kg的滑块作为A。?(3)调节B的位置,使得A与B接触时,A的左端到左边挡板的距离s1与B的右端到右边挡板的距离s2相等。(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间t1和t2。(5)将B放回到碰撞前的位置,改变A的初速度大小,重复步骤(4)。多次测量的结果如下表所示。解析(2)要使两滑块碰撞后运动方向相反,应使质量小的滑块碰撞质量大的滑块,应选取质量为0.304kg的滑块作为A。(8)发生弹性碰撞时满足动量守恒和机械能守恒,可得m1v0=-m1v1+m2v2考点二实验的改进与创新实验目的的创新?1.利用动量守恒、机械能守恒计算弹丸的发射速度。2.考查减小实验误差的措施,体会物理知识和物理实验的实用性、创新性和综合性实验器材的创新?丙1.利用铝质导轨研究完全非弹性碰撞。2.利用闪光照相机记录立方体滑块碰撞前后的运动规律,从而确定滑块碰撞前后的速度。3.利用数字计时器进行斜槽滚球实验实验过程的创新?1.用压缩弹簧的方式使两滑块获得速度,可使两滑块的合动量为零。2.利用v=的方式获得滑块弹离时的速度。3.根据能量守恒定律测定弹簧的弹性势能典例2.(2023湖南高三模拟)如图所示,在水平桌面的左端固定一个圆弧槽滑道,滑道的末端与水平桌面相切。桌面的右端附近固定一个光电门。直径为d、质量为m1的小球1从圆弧槽上某处由静止释放。下滑到水平桌面向右运动通过光电门与静止在桌面右边缘的质量为m2的小球2发生正碰,碰后小球1向左弹回,小球2离开桌面做平抛运动。测出小球1连续两次通过光电门的时间分别为t1、t2(光电门与球心等高),桌面离水平地面高度为h,小球2碰后做平抛运动的水平位移为x。(1)若两球的碰撞为弹性碰撞,则两球的质量大小关系应满足m2(选填“”“”或“=”)m1。?(2)改变小球1在圆弧槽上静止释放的位置,重复实验,实验中测出多组t1、t2与x的数据。若要验证两小球在碰撞过程中动量守恒,则需要满足的关系式为;若碰撞过程是弹性碰撞,则还需要满足关系式。(用题中所给物理量的符号表示)?解析(1)设小球1碰撞前后的速度分别为v1、v1,小球2碰撞后的速度为v2,取水平向右为正方向,弹性碰撞满足m1v1=m1v1+m2v2由于碰后m1向左弹回,则有m1-m20即m2m1。练思维迁移运用1.(2022浙江绍兴期末)利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。实验器材:两个半径相同的球1和球2,细线若干,坐标纸,刻度尺。实验步骤:(Ⅰ)如图甲所示,测量小球1、2的质量分别为m1、m2,将小球各用两细线悬挂于水平支架上,各悬点位于同一水平面。甲(Ⅱ)将坐标纸竖直固定在一个水平支架上,使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为d的正方形。将小球1拉至某一位置A,由静止释放,垂直坐标纸方向用手机高速连拍。(Ⅲ)如图乙所示,分析连拍照片得出,球1从A点由静止释放,在最低点与球2发生水平方向的正碰,球1反弹后到达的最高位置为B,球2向左摆动的最高位置为C,测得A、B、C到最低点的竖直高度差分别为h1=9d、h2=d、h3=4d。已知重力加速度为g。完成以下问题:乙(1)碰前球1的动量大小为;若满足关系式,则验证碰撞中动量守恒。?(2)与用一根细线悬挂小球相比,本实验采用双摆线的优点是。?A.保证球1与球2都能在竖直平面内运动B.更易使小球碰撞接近弹性碰撞C.受空气阻力小一些若碰撞中系统总动量守恒,规定向左为正方向,则满足m1v0=-m1v1+m2v2,解得2m1=m2。(2)与用一根细线悬挂小球相比,本实验采用双摆线的优点是双摆线能保证小球运动更稳定,使得小球运动轨迹在同一竖直平面内,避免小球做圆锥摆运动,故A正确,B、C错误。2.(2023山东济南一模)某研