動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)題

1、動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)題姓名 動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)期末復(fù)習(xí)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、研究碰撞（對(duì)心正碰）中的動(dòng)量守恒；2、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞剿骶穸?shí)驗(yàn)器材斜槽軌道（或j2135-1型碰撞實(shí)驗(yàn)器）、入射小球m1和被碰小球m2、天平（附砝碼一套）、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、白紙、復(fù)寫紙、圓規(guī)、小鉛錘注意：選球時(shí)應(yīng)保證入射球質(zhì)量m1大于被碰小球質(zhì)量m2，即m1>m2，避免兩球落點(diǎn)太近而難找落地點(diǎn)；避免入射球反彈的可能，通常入射球選鋼球，被碰小球選有機(jī)玻璃球或硬膠木球。m1m2pmn0球的半徑要保證r1=r2（r1、r2為入射球、被碰小球半徑），因兩球重心等高，使碰撞前后入射鋼球能恰好由螺釘支柱頂部掠過

2、而不相碰，以免影響球的運(yùn)動(dòng)。三、實(shí)驗(yàn)原理測(cè)質(zhì)量的工具：測(cè)速度的方案：由于入射球和被碰小球碰撞前后均由同一高度飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，飛行時(shí)間相等，若取飛行時(shí)間為單位時(shí)間，則可用相等時(shí)間內(nèi)的水平位移之比代替水平速度之比。注意：如圖所示，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，入射球碰撞前后的速度分別為v1=，v1=，被碰小球碰后速度為v2=被碰小球碰撞前后的時(shí)間僅由下落高度決定，兩球下落高度相同，時(shí)間相同，所以水平速度可以用水平位移數(shù)值表示，如圖所示；v1用op表示；v1用om表示，v2用on表示，其中o為入射球拋射點(diǎn)在水平紙面上的投影，（由槽口吊鉛錘線確定）o為被碰小球拋射點(diǎn)在水平紙面上的投影，顯然明確上述表示方法是實(shí)驗(yàn)成

3、功的關(guān)鍵。于是，上述動(dòng)量關(guān)系可表示為：m1·op= m1·om+m2·(on2r)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該結(jié)論是否成立。三、實(shí)驗(yàn)步驟（1）將斜槽固定在桌邊使末端點(diǎn)的切線水平。（2）讓入射球落地后在地板上合適的位置鋪上白紙并在相應(yīng)的位置鋪上復(fù)寫紙。（3）用小鉛錘把斜槽末端即入射球的重心投影到白紙上o點(diǎn)。（4）不放被碰小球時(shí)，讓入射小球10次都從斜槽同一高度由阻止開始滾下落在復(fù)寫紙上，用圓規(guī)找出落點(diǎn)的平均位置p點(diǎn)。（5）把入射球放在槽口末端露出一半，調(diào)節(jié)支柱螺柱，使被碰小球與入射球重心等高且接觸好，然后讓入射球在同一高度滾下與被碰小球碰10次，用圓規(guī)找出入射球和碰小球的平均位

4、置m、n。 （6）用天平測(cè)出兩個(gè)球的質(zhì)量記入下表，游標(biāo)卡尺測(cè)出入射球和被碰小球的半徑r1和r2，在on上取oo=2 r，即為被碰小球拋出點(diǎn)投影，用刻度尺測(cè)出其長(zhǎng)度，記錄入表內(nèi)。（7）改變?nèi)肷淝虻母叨?，重?fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，再做一次。注意：重做實(shí)驗(yàn)時(shí)，斜槽、地板上白紙的位置要始終保持不變；入射球的高度要適宜，過高會(huì)使水平速度偏大，致使落地點(diǎn)超越原地白紙；過低會(huì)使碰撞前后速度偏小，使落地點(diǎn)彼此靠近分不清，測(cè)量?jī)汕虻乃轿灰品侄炔淮?。五、?shí)驗(yàn)記錄六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、表格中每一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均指兩球碰撞10次所取的平均值，不要誤解為只碰一次。2、入射球的平拋?zhàn)鴺?biāo)原點(diǎn)“o”與上一個(gè)實(shí)驗(yàn)“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的坐

5、標(biāo)原點(diǎn)o，確定方法混淆。3、兩球碰撞前后的速度值是哪一段對(duì)應(yīng)的水平位移數(shù)值表示分辯不清。4、碰撞成功的條件m1>m2；落地點(diǎn)要取多次的平均位置。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)論從實(shí)驗(yàn)表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算表明，在誤差范圍內(nèi)入射球（m1）和被碰小球（m2）碰撞前后水平方向的總動(dòng)量守恒，即 m1·op= m1·om+m2·(on2r)八、思考題1、實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)碰撞后系統(tǒng)（m1、m2）水平方向的總動(dòng)量小于碰撞前系統(tǒng)水平方向的總動(dòng)量，請(qǐng)分析誤差來源可能性分析：a、被碰小球被碰時(shí)難免受到支球螺柱的摩擦力，支柱質(zhì)量雖小，碰時(shí)得到一些動(dòng)量。b、難做到準(zhǔn)確的正碰，難得到準(zhǔn)確的平拋。c、o、o、p、m、

6、n各點(diǎn)定位不準(zhǔn)確。d、測(cè)量和作圖有偏差。e、儀器和重復(fù)實(shí)驗(yàn)操作不一定一致：（如入射球每次不是從同一高度下落、斜槽或白紙位置發(fā)生變動(dòng)）九典型題型1碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)中，讓質(zhì)量為m1的小球從斜面上某處自由滾下，與靜止在支柱上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生對(duì)心碰撞，則：兩小球質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)滿足 a. m1=m2 b. m1>m2 c. m1<m2 d.沒有限制實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件是 a.斜槽軌道必須光滑b.軌道末端的切線必須是水平的 c.入射球m1每次必須從同一高度靜止?jié)L下 d.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬間必須在同一高度e. 碰撞的瞬間1 和2 球心連線與軌道末端的切線平行實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量的

7、量是 ；沒有必要的測(cè)量是 .a.小球的質(zhì)量m1和m2 b.小球半徑r1和r2 c.桌面離地的高度h d.小球起始高度 e.從兩球相碰到兩球落地的時(shí)間 f.小球m1單獨(dú)滾下的水平距離 g.兩小球m1和m2相碰后飛出的水平距離2做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，要用到的測(cè)量工具有（ ）a.秒表 b.毫米刻度尺 c.天平 d. 量角器3整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，入射小球每次滾下都應(yīng)從斜槽上同一位置無初速釋放，這是為了（ ）a.保證小球每次都水平地飛出槽口 b.保證小球每次都以相同速度飛出槽口c.保證小球在空中飛行時(shí)間不變 d.保證小球每次都沿同一方向運(yùn)動(dòng)4在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，小球碰撞前后的速度可以用小球

8、飛出的水平距離來表示，其原因是（ ）a.小球飛出后的加速度相同 b.小球飛出后，水平方向的速度相同c.小球在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平位移與時(shí)間成正比d.小球在水平方向都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且從同一高度平拋，在空中飛行的時(shí)間相同，水平位移與初速度成正比5“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙之處是將不易測(cè)量的三個(gè)速度值轉(zhuǎn)化為容易測(cè)量的三個(gè)對(duì)應(yīng)的平拋運(yùn)動(dòng)的 。要求的條件是：測(cè)量上述三個(gè)量時(shí)，球都必須做 運(yùn)動(dòng)，并且 相同。6在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，必須要求的條件是（ ）a.斜槽軌道必須是光滑的 b.斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的 c.入射球每次都從同一高度由靜止?jié)L下d.碰撞的瞬間，入射球與被碰球

9、的球心連線與軌道末端的切線平行。7研究“碰撞中動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)中入射小球在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的下列說法中，正確的是（ ）a.釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度小，誤差小.b.釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移小，水平位移測(cè)量的相對(duì)誤差越小，兩小球速度的測(cè)量越準(zhǔn)確.c.釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)量之差越小，誤差越小.d.釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔迷叫?，誤差越小.8在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列關(guān)于小球落點(diǎn)的說法中正確的是（ ）a.如果小球每次從同一高度無初速度釋放，重復(fù)幾次的落點(diǎn)是一定的。b.由于偶然因素的存在，重復(fù)操作時(shí)小球落點(diǎn)不重合是正常

10、的，但落點(diǎn)應(yīng)當(dāng)比較密集。c.測(cè)定p點(diǎn)位置時(shí)，如果重復(fù)10次的落點(diǎn)分別為p1、p2、p3、p4、p10，則op應(yīng)取op1、op2、op3、op10的平均值d.用半徑盡量小的圓把p1、p2、p3、p10圈住，這個(gè)圓的圓心是入射小球落花流點(diǎn)的平均位置p9.在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，不需要測(cè)量的物理量有（ ）a.入射小球和被碰小球的質(zhì)量b.入射小球和被碰小球的直徑c.斜槽軌道的末端距地面的高度d.入射球開始滾下時(shí)的初始位置與碰撞前位置的高度差10.如圖所示，m、n和p為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中小球的落點(diǎn)，已知入射球質(zhì)量為m1，被碰球質(zhì)量為m2，如果碰撞中動(dòng)量守恒，則有（ ）·（-）=

11、m2· ·(-)=m2··(+)=m2· ·=m2·(+)11做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，造成誤差的主要因素為（ ）a.碰撞前后兩球的速度方向不是水平的 b.長(zhǎng)度測(cè)量中的誤差 c.存在摩擦、空氣阻力等外力d.通過復(fù)寫紙描得的各落點(diǎn)不是理想的點(diǎn)，有一定的大小，從而帶來作圖上的誤差。12某同學(xué)做碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄，表格如下r(cm)m1(g)m2(g)op(cm)om(cm)on(cm)在上表中，r是兩小球的半徑，m1是入射小球的質(zhì)量，m2是被碰小球的質(zhì)量，op是入射球從槽上自由滾下落地的水平距離，om是入射球與被

12、碰球碰撞后落地的水平距離，on是被碰球碰撞后落地的水平距離。試根據(jù)表格中所列數(shù)據(jù)，驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量是否守恒13在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，入射球質(zhì)量m1=15g，被碰小球質(zhì)量m2=10g，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕-t圖象如圖，由圖可知，入射小球碰撞前的動(dòng)量是 ，入射小球碰撞后的動(dòng)量是 ，碰撞后被碰小球的動(dòng)量是 ，由此得出結(jié)論 。14.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車a的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車a使之做勻速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng).他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示.在小車a后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 hz，長(zhǎng)木板下

13、墊著小木片用以平衡摩擦力.（1）若已得到打點(diǎn)紙帶如圖并測(cè)得各相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上.a為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn).則應(yīng)選_段來計(jì)算a的碰前速度.應(yīng)選_段來計(jì)算a和b碰后的共同速度.(以上兩格填“ab”或“bc”或“cd”或“de”).（2）已測(cè)得小車a的質(zhì)量m1= kg，小車b的質(zhì)量m2= kg.由以上測(cè)量結(jié)果可得：碰前總動(dòng)量=_kg·m/s;碰后總動(dòng)量=_kg·m/s.由此得出結(jié)論_16.某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的a、b兩球的碰撞來尋找碰撞中的不變量，圖中pq是斜槽，qr為水平槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使a球從斜槽上某一固定位置c由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓a球仍從位置c由靜止開始滾下，和b球碰撞后，a、b球分別在記錄紙上留下各自的