湖北省宜昌市2017屆高考物理二輪復習實驗：驗證動量守恒定律練習（無答案）新人教版.docx

實驗：驗證動量守恒定律一、實驗目的：驗證動量守恒二、實驗器材：兩個小球（大小相等，質量不等）；斜槽；重錘線；白紙；復寫紙；天平；刻度尺；圓規(guī)圖-1三、實驗原理：利用圖-1的裝置驗證碰撞中的動量守恒，讓一個質量較大的球從斜槽上滾下來，跟放在斜槽末端上的另一個質量較小的球發(fā)生碰撞，兩球均做平拋運動。由于下落高度相同，從而導致飛行時間相等，我們用它們平拋射程的大小代替其速度。小球的質量可以測出，速度也可間接地知道，如滿足動量守恒式m1v1=m1v1+m2v2，則可驗證動量守恒定律四、實驗步驟：1用天平分別稱出兩個小球的質量m1和m2；圖-22按圖-2安裝好斜槽，注意使其末端切線水平，并在地面適當的位置放上白紙和復寫紙，并在白紙上記下重錘線所指的位置O點.3首先在不放被碰小球的前提下，讓入射小球從斜槽上同一位置從靜止?jié)L下，重復數次，便可在復寫紙上打出多個點，用圓規(guī)作出盡可能小的圓，將這些點包括在圓內，則圓心就是發(fā)生碰撞時入射小球的平均位置P點（圖-2）；4將被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球與被碰小球能發(fā)生正碰；5讓入射小球由某一定高度從靜止開始滾下，重復數次，使兩球相碰，按照步驟3的辦法求出入球落地點的平均位置M和被碰小球落地點的平均位置N；6過ON在紙上做一條直線，測出OM、OP、ON的長度；7將數據代入下列公式，驗證公式兩邊數值是否相等（在實驗誤差允許的范圍內）：m1OP=m1OM+m2ON五、注意事項：1入射球的質量應大于被碰球的質量，且必須保證兩球“正碰”。2測定兩球速度的方法，是以它們做平拋運動的水平位移代表相應的速度。 3斜槽末端必須水平，檢驗方法是將小球放在平軌道上任何位置，看其能否都保持靜止狀態(tài)。4入射球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開始滾下方法是在斜槽上的適當高度處固定一檔板，小球靠著檔板后放手釋放小球。5實驗過程中，實驗桌、斜槽、記錄的白紙的位置要始終保持不變。六、誤差分析：誤差來源于實驗操作中，兩個小球沒有達到水平正碰，一是斜槽不夠水平，二是兩球球心不在同一水平面上，給實驗帶來誤差每次靜止釋放入射小球的釋放點越高，兩球相碰時作用力就越大，動量守恒的誤差就越小應進行多次碰撞，落點取平均位置來確定，以減小偶然誤差下列一些原因可能使實驗產生誤差：1若兩球不能正碰，則誤差較大；2斜槽末端若不水平，則得不到準確的平拋運動而造成誤差；3O、P、M、N各點定位不準確帶來了誤差；4測量和作圖有偏差；5儀器和實驗操作的重復性不好，使得每次做實驗時不是統(tǒng)一標準【例1】某同學設計了一個用電磁打點計時器驗證動量守恒定律的實驗:在小車A的前端粘有橡皮泥,推動小車A使之做勻速運動,然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速運動.他設計的裝置如圖（a）所示.在小車A后連著紙帶,電磁打點計時器所用電源頻率為50 Hz,長木板下墊著小木片以平衡摩擦力.（1）若已測得打點紙帶如圖（b）所示,并測得各計數點間距（已標在圖示上）.A為運動的起點,則應選 段來計算A碰前的速度.應選 段來計算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）.（2）已測得小車A的質量m1=0.4 kg,小車B的質量為m2=0.2 kg,則碰前兩小車的總動量為 kgm/s,碰后兩小車的總動量為 kgm/s.【例2】氣墊導軌是常用的一種實驗儀器,它是利用氣泵使帶孔的導軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導軌上,滑塊在導軌上的運動可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示,采用的實驗步驟如下:a.用天平分別測出滑塊A、B的質量mA、mB;b.調整氣墊導軌,使導軌處于水平;c.在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導軌上;d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;e.按下電鈕放開卡銷,同時分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作,當A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時結束,記下A、B分別到達C、D的運動時間t1和t2.（1）實驗