验证动量守恒定律的几种方案

验证动量守恒定律的几种方案
验证动量守恒定律的几种方案

验证动量守恒定律的几种方案

一、实验原理

在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速度v、v′,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否守恒.二、具体方案

方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验

(1)测质量:用天平测出滑块质量.

(2)安装:正确安装好气垫导轨.

(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下(①改变滑块的质

量.②改变滑块的初速度大小和方向)碰撞前后的速度.

(4)验证:一维碰撞中的动量守恒.

例:气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D 的气垫导轨和滑块A和B验证动量守恒定律,实验装置如图所示,采用的实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块A、B的质量m A、m B;

b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;

c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;

d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;

e.按下电钮放开卡销,同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时计时结束,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2.

(1)实验中还应测量的物理量及其符号是.

(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因有(至

少答出两点).

答案 A 、B 两滑块被压缩的弹簧弹开后,在气垫导轨上运动时可视为匀速运动,因此只要测出A 与C 的距离L 1,B 与D 的距离L 2及A 到C,B 到D 的时间t 1和t 2.测出两滑块的质量,就可以用m A 11t L =m B 2

2t L 验证动量是否守恒.(1)实验中还应测量的物理量为B 与D 的距离,符号为L 2.

(2)验证动量守恒定律的表达式是m A 11t L =m B 2

2t L ,产生误差的原因:①L 1、L 2、m A 、m B 的数据测量误差.②没有考虑弹簧推动滑块的加速过程.③滑块并不是标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力.

方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验

(1)测质量:用天平测出两小球的质量m 1、m 2.

(2)安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来.

(3)实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰.

(4)测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度.

(5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.

(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.

例:用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为B m 的钢球B 放在小支柱N 上,球心离地面高度为H ;质量为A m 的钢球A 用细线拴好悬挂于O

点,当细线被拉直时O 点到球心的距离为L ,且细线与竖直

线之间夹角α;球A 由静止释放,摆到最低点时恰与球B 发生

正碰,碰撞后,A 球把轻质指示针C 推移到与竖直夹角为β处,

B 球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,用来

记录球B 的落点.

(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A 、B 的动量(设两球A 、B 碰前的动量分别为A p 、B p ;碰后动量分别为'A p 、'B p ),则A p = ; '

A p = ;

B p = ; 'B p = 。

(2)请你提供两条提高实验精度的建议: 。

方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验

(1)测质量:用天平测出两小车的质量.

(2)安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.

(3)实验:接通电源,让小车A 运动,小车B 静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动.

(4)测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v =Δx Δt

算出速度. (5)改变条件:改变碰撞条件,重复实验.

(6)验证:一维碰撞中的动量守恒.

例:某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验: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 相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的装置如图(a )所示.在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片以平衡摩擦力.

(1)若已测得打点纸带如图(b )所示,并测得各计数点间距(已标在图示上).A 为运动的起点,则应选 段来计算A 碰前的速度.应选 段来计算A 和B 碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).

(2)已测得小车A 的质量m 1=0.4 kg,小车B 的质量为m 2=0.2 kg,则碰前两小车的总动量为 kg·m/s,碰后两小车的总动量为 kg·m/s.

答案 (1)BC DE (2)0.420 0.417

方法四:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律

(1)用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球.

图2

图1

(2)按照图1所示安装实验装置.调整、固定斜槽使斜槽底端水平.

(3)白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O .

(4)不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把小球所有的落点都圈在里面.圆心P 就是小球落点的平均位置.

(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一

高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步

骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M 和被撞小球落

点的平均位置N .如图2所示.

(6)连接ON ,测量线段OP 、OM 、ON 的长度.将测量数据填入表中.最后代入m 1

OP =m 1OM +m 2ON ,看在误差允许的范围内是否成立.

(7)整理好实验器材放回原处.

(8)实验结论:在实验误差范围内,碰撞系统的动量守恒.

例(2011·北京理综·21(2))如图4,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

图4

①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.

A .小球开始释放高度h

B .小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复.

接下来要完成的必要步骤是________.(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1、m2

B.测量小球m1开始释放的高度h

C.测量抛出点距地面的高度H

D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E.测量平抛射程OM、ON

③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________(用②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________(用②中测量的量表示).

④经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图5所示.碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1∶p1′=________∶11;若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′∶p2′=11∶________.

图5

实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值p1

p1′+p2′

为________.

⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大,请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm.

三、注意事项

1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”.

2.方案提醒

(1)若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,注意利用水平仪确保导轨水平.

(2)若利用摆球进行实验,两小球静放时球心应在同一水平线上,用等长悬线悬挂后两

小球刚好接触,摆线竖直,将小球拉起后,两条摆线应在同一竖直面内.

(3)若利用长木板进行实验,可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力.

(4)若利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即:m1>m2,防止碰后m1

被反弹.

3.探究结论:寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变.

高中物理-学习并验证碰撞中的动量守恒定律教案

高中物理-学习并验证碰撞中的动量守恒定律教案 教学目标: 1、知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒。 2、学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。 3、知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。 教学重点: 动量守恒定律及其守恒条件的判定。 教学难点: 对动量守恒定律条件的掌握。 教具准备:斜槽、小球等。 教学过程 (一)引入新课 前面已经学习了动量定理,那么我们首先回顾一下动量定理的定义:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。表达式为:Ft=mv′-mv=p′-p,或Ft=△p 由此看出冲量是力在时间上的积累效应。动量定理公式中的F 是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,F 是合外力对作用时间的平均值。p 为物体初动量,p′为物体末动量,t 为合外力的作用时间。 下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何? (二)以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题,进行理论推导。 画图: 设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是1m 和2m ,速度分别是1v 和2v ,而且21v v >。则它们的总动量(动量的矢量和)。经过一定时间1m 追上2m ,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为'1v 和' 2v ,此时它们的动量的矢量和,即总动量'+'='+'='221121v m v m p p p 。 板书:221121v m v m p p p +=+= '+'='+'='221121v m v m p p p 下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p 和p '有什么关系.设碰撞过程中两球相互作用力分别是1F 和2F ,力的作用时间是t .根据动量定理,1m 球受到的冲量是11111v m v m t F -' =;

验证动量守恒定律实验

物理一轮复习学案 第六周(10.8—10.14)第四课时 验证动量守恒定律实验 【考纲解读】 1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小. 2.验证在系统不受外力的作用下,系统内物体相互作用时总动量守恒. 【重点难点】 验证动量守恒定律 【知识结构】 一、验证动量守恒定律实验方案 1.方案一 实验器材:滑块(带遮光片,2个)、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 实验情境:弹性碰撞(弹簧片、弹性碰撞架);完全非弹性碰撞(撞针、橡皮泥)。 2.方案二 实验器材:带细线的摆球(摆球相同,两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。实验情境:弹性碰撞,等质量两球对心正碰发生速度交换。 3.方案三 实验器材:小车(2个)、长木板(含垫木)、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。 实验情境:完全非弹性碰撞(撞针、橡皮泥)。 4.方案四 实验器材:小球(2个)、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。 实验情境:一般碰撞或近似的弹性碰撞。 5.不同方案的主要区别在于测速度的方法不同:①光电门(或速度传感器);②测摆角(机械能守恒);③打点计时器和纸带;④平抛法。还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置,从而分析速度。 二、验证动量守恒定律实验(方案四)注意事项 1.入射球质量m1应大于被碰球质量m2。否则入射球撞击被碰球后会被弹回。 2.入射球和被碰球应半径相等,或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上,碰后瞬间的速度不水平。 3.斜槽末端的切线应水平。否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。 4.入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。否则入射球撞击被碰球的速度不相等。5.落点位置确定:围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面,圆心即所求落点。6.水平射程:被碰球放在斜槽末端,则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点,到落地点的距离为水平射程。

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1.知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律. 2.会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题. 3.明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 【要点导学】 1.冲量与动量的概念理解. 2.运用动量定理研究对象与过程的选择. 3.动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤. 4.弹性碰撞和非弹性碰撞 (1)弹性碰撞:___________________________________ (2)非弹性碰撞:____________________________________ (3)在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为: v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求: (1)沙对小球的平均阻力F ; (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小. 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、 弹、 车,下列说法正确的是( ) A .枪和弹组成的系统,动量守恒 B .枪和车组成的系统,动量守恒 C .三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系 统动量近似守恒 D .三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合 力为零 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B =3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则( ) A .A 、B 组成的系统动量守恒 B .A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C .小车向左运动 D .小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C

抽样检验方案

抽样检验方案 第四节抽样检验方案(大纲要求熟悉) 一、抽样检验的几个基本概念(基础知识) 1.抽样检验方案 是根据检验项目特性所确定的抽样数量、接受标准和方法。如在简单的计数值抽样检验方案中,主要是确定样本容量n和合格判定数,即允许不合格品件数c,记为方案(n,c)。 2.检验. 检验是对检验项目中的性能进行量测、检查、试验等,并将结果与标准规定要求进行比较,以确定每项性能是否合格所进行的活动。 3.检验批 4.批不合格品率 是指检验批中不合格品数占整个批量的比重。 5.过程平均批不合格品率 是指对k批产品首次检验得到的k个批不合格品率的平均数。 6.接受概率(又称批合格概率) 接受概率是根据规定的抽样检验方案将检验批判为合格而接受的概率。一个既定方案的接受概率是产品质量水平,即批不合格品率P的函数,用L(p)表示,检验批的不合格品率p越小,接受概率L(p)就越大。 二、抽样检验方案类型 (一)抽样检验方案的分类 (二)常用的抽样检验方案(大纲要求熟悉) 1.标准型抽样检验方案 (1)计数值标准型一次抽样检验方案 计数值标准型一次抽样检验方案是规定在一定样本容量n时的最高允许的批合格判定数c,记作(n,c),并在一次抽检后给出判断检验批是否合格的结论。c也可用Ac表示。c值一般为可接受的不合格品数,也可以是不合格品率,或者是可接受的每

百单位缺陷数。若实际抽检时,检出不合格品数为d,则当: d≤c时,判定为合格批,接受该检验批;d>c定为不合格批,拒绝该检验批。 (2)计数值标准型二次抽样检验方案(以上两种标准型抽样检验程序见图7-16、7-17) (3)多次抽样检验方案(★适当位置加图7-16和7-17) 2.分选型抽样检验方案 3.调整型抽样检验方案 [例题]当采用计数值标准型一次抽样检验方案实际抽检时,检验出的不合格品数d,当(),判定为不合格批,拒绝该检验批。 A. d c C. d =c D. d =r 答案:B 抽样检验方案参数的确定 三、抽样检验方案参数的确定(大纲要求了解) 实际抽样检验方案中也都存在两类判断错误。即可能犯第一类错误,将合格批判为不合格批,错误地拒收;也可能犯第二类错误,将不合格批判为合格批,错误地接受。错误的判断将带来相应的风险,这种风险的大小可用概率来表示。如教材157页图7-19所示。 第一类错误是当p=po时,以高概率L(p)=1-α接受检验批,以α为拒收概率将合格批判为不合格。由于对合格品的错判将给生产者带来损失,所以关于合格质量水平p o的概率α,又称供应方风险⑸椒缦盏取 第二类错误是当p=p1时,以高概率(1-β)拒绝检验批,以β为接受概率将不合格批判为合格。这种错误是将不合格品漏判,从而给消费者带来损失,所以关于极限不合格质量水平p1的概率β,又称使用方风险、消费者风险等。 [例题]实际抽样检验中,有出现错误判断的可能,第一类错误判断是()。 A.将合格批判为不合格批

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

· 验证动量守恒定律由于v 1、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m 1OP=m 1 OM+m 2 (O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈 在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端,而不用支柱,那么两小球将不再同时落地,但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为: m 1OP=m 1 OM+m 2 ON,两个小球的直径也不需测量 《 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得 小l车A的质量m 1=0.40kg,小车B的质量m 2 =0.20kg,由以上测量结果可得:碰 前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G

高中物理_复习:《验证动量守恒定律实验》教学设计学情分析教材分析课后反思

复习:《实验:验证动量守恒定律》教学设计 一、教学目标: 【知识与技能】 1、明确验证动量守恒定律的基本思路; 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法; 3、掌握实验数据处理的方法; 【过程与方法】 1、学习根据实验要求,设计实验,完成气垫导轨实验和斜槽小球碰撞实验的设计方法; 2、学习根据实验数据进行处理、归纳、总结的方法。 【情感态度与价值观】 1、通过对实验方案的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。 3、在对实验数据处理、误差处理的过程中合作探究、头脑风暴,提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引伸到各事物间的关联性,使自己溶入社会。 【教学重难点】 教学重点:验证动量守恒定律的实验探究 教学难点:速度的测量方法、实验数据的处理. 【教学过程】 (一)复习导入:问题1、动量守恒定律的内容是什么? 2、动量守恒的条件是什么? (二)讲授新课 实验方案一:气垫导轨以为碰撞实验 1、实验器材 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 2、实验步骤

(1)测质量:用天平测出滑块的质量. (2)安装:正确安装好气垫导轨. (3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量;②改变滑块的初速度大小和方向③通过放置橡皮泥、振针、胶布等改变能量损失). (4)验证:一维碰撞中的动量守恒. (5)数据处理 1.滑块速度的测量:v =Δx Δt ,式中Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间. 2.验证的表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v′1+m 2v′2。 (6)注意事项 气垫导轨应水平 [典例1] 现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A 、B 两个滑块,滑块A 右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B 左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间. 实验测得滑块A 的质量m1=0.310 kg ,滑块B 的质量m2=0.108 kg ,遮光片的 宽度d =1.00 cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0 Hz. 将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB =3.500 ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. 实验测得滑块A 的质量m1=0.310 kg ,滑块B 的质量m2=0.108 kg ,遮光片的 宽度d =1.00 cm ;打点计时器所用交流电的频率f =50.0 Hz. 将光电门固定在滑块B 的右侧,启动打点计时器,给滑块A 一向右的初速度,使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB =3.500 ms ,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. (b) 若实验允许的相对误差绝对值× 100%最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒

2018_2019学年高中物理第一章碰撞与动量守恒实验验证动量守恒定律分层训练粤教版选修3_5201

实验验证动量守恒定律 1.图1是“验证碰撞中的动量守恒”实验的实验装置.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下,与静止在支柱上质量为m 2的小球发生对心碰撞,则 图1 图2 (1)两小球的质量关系必须满足________. A.m1=m2B.m1>m2 C.m1<m2D.没有限制 (2)实验必须满足的条件是________. A.轨道末端的切线必须是水平的 B.斜槽轨道必须是光滑的 C.入射小球m1每次都必须从同一高度由静止释放 D.入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞的瞬间可以不在同一高度上 (3)若采用图1装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是________. A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧秤E.秒表 (4)在实验装置中,若用游标卡尺测得小球的直径如图2,则读数为_______cm. 解析:(1)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,为防止被碰球碰后反弹,入射球的质量必须(远)大于被碰球的质量,因此B正确,A、C、D错误.故选B. (2)要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故A正确;“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故B错误;要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故C正确;要保证碰撞后都做平抛运动,两球要发生正碰,碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心应在同一水平高度,两球心的连线应与轨道末端的切线平行,因此两球半径应该相同,故D错误.故选AC. (3)小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,m1v1=m1v1′+m2v2′,两边同时乘以时间t,则有:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,m1OP=m1OM+m2(ON-2r),则实验需要测出:小球的质量、小球的水平位置、小球的半径,故需要用到的仪器有:天平,直尺和游标卡尺;故选,ABC.

验证动量守恒定律练习题(附答案)

(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上, A 点是运动起 始的第一点,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(以上两格填“ AB '或“ BC"或“CD"或"DE ”). A B C D E = U ------ r J-f * ... 小 1 8,40c m 1 2 10.50cm 1 9.08cm 1 6.95cm r } (2)已测得小车 A 的质量 m 仁0. 40kg ,小车B 的质量 m2=0 . 20kg ,由以上测量结 果可得:碰前 mAv++mBv= ____________________ k g ?m /s ;碰后 mAvA ,+mBvB= ___________ k g ?m /s .并 比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等 2.某同学用所示装置通过半径相同的 a. b 两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验 时先使a 球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下, 落到位于水平地面的记录纸 上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把b 球放在水平槽上 靠近槽末端的地方,让a 球仍从同一位置由静止开始滚下, 记录纸上的垂直投影 点。b 球落点痕迹如图所示,其中米尺水平放置。 I | I r 11 | H 111 30 (cm) 1 碰撞后b 球的水平射程应取为 ________ cm. 2 在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答: ____________ (填选项 号) A. 水平槽上未放b 球时,测量a 球落点位置到O 点的距离 B. a 球与b 球碰撞后,测量a 球落点位置到O 点的距离 C. 测量a 球或b 球的直径 D. 测量a 球和b 球的质量(或两球质量之比) E. 测量地面相对于水平槽面的高度 3)设入射球a 、被碰球b 的质量分别为m 1、m 2,半径分别为门、r 2,为了减 小实验误差,下列说法正确的是( ) 验证动量守恒定律 1.某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验: 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 相碰并粘合成 一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示?在小车 A 后连着纸带,电磁打点计 时器电源频率为50Hz ,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

验证动量守恒定律

验证动量守恒定律 一、目的:验证两小球碰撞中的动量守恒 二、器材 斜槽,两个大小相同而质量不等的小球,天平,刻度尺、重锤线、白纸、复写纸、圆规、游标卡尺 三、原理 大小相同,质量为m1和m2的两个小球相碰,若碰前m1运动,m2静止,根据系统动量守恒定律有:m1v1=m1v1′+m2v2′。 因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,则小球的水平飞行距离跟做平抛运动的初速度成正比。所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可以验证动量守恒定律。 由于v1、v1′、v2′均为水平方向,且它们的竖直下落高度都相等,所以它们飞行时间也相等,若以该时间为时间单位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在图中分别用OP、OM和O′N表示。因此只需验证:m1OP=m1OM+m2(ON-2r)即可。 四、步骤

1.在桌边固定斜槽(如图实8-1),使它的末端切线水平,并在它的末端挂上重锤线。在桌边的地板上铺上记录纸来记录小球的落地点,在纸上记下重锤线所指位置O点。 2.用天平测出入射球质量m1和被碰球质量m2。 3.用游标卡尺测出两球直径d(两球直径应相等),在纸上标出O′点,OO′=d。 4.不放被碰球m2,让m1从斜槽顶点A自由滚下,重复若干次记下落地点平均位置P。 5.把被碰球m2放在斜槽末端支柱上(如图实8-2),使两球处于同一高度,让m1从A点自由滚下与m2相碰,重复若干次,分别记下m1、m2落地点的平均位置M、N。 6.用刻度尺分别测出OP,OM,O′N,验证:是否成立。 五、数据记录及处理(略) 六、注意事项 1.入射球质量m1应大于被碰球质量m2。 2.两球发生正碰,碰后均做平抛运动,这要求通过调整支柱使两球等高。 3.入射球每一次都从同一高度无初速度释放。 4.在实验中,至少重复10次,用尽可能小的圆把各小球的落点分别圈在里面,以确定小球落点的平均位置,其目的是为了减小实验误差。思考与注意: (1)小球a、b的质量ma、mb应该满足什么关系?为什么? ma> mb,保证碰后两球都向前方运动; (2)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对

1.4 实验:验证动量守恒定律

1.4 实验:验证动量守恒定律 一、实验目的 1.掌握动量守恒定律适用范围。2.会用实验验证动量守恒定律。 二、实验原理 1.碰撞中的特殊情况——一维碰撞 两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动. 2.两个物体在发生碰撞时,作用时间很短。根据动量定理,它们的相互作用力很大。如果把这两个物体看作一个系统,那么,虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用,但是这些力与系统内两物体的相互作用力相比很小,在可以忽略这些外力的情况下,使系统所受外力的矢量和近似为0,因此,碰撞满足动量守恒定律的条件。 3.物理量的测量 需要测量物体的质量,以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。物体的质量可用天平直接测量。速度的测量可以有不同的方式,根据所选择的具体实验方案来确定。 三、实验方案设计 方案一:用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞,实验装置如图所示: (1)质量的测量:用天平测量质量. (2)速度的测量:利用公式v =Δx Δt ,式中Δx 为滑块(挡光片)的宽度,Δt 为计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门时对应的时间. (3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量. (4)碰撞的实现:两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥. 实验器材:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧、细线、弹性 碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 实验过程: (1)测质量:用天平测出小车的质量m 1、m 2。 (2)安装:正确安装好光电计时器和滑轨。 (3)实验:接通电源,让质量小的小车在两个光电门之间,给质量大的小车一个初速度去碰撞质量小的小车,利用配套的光电计时器测出两个小车各种情况下碰撞前后的速度v 1、v 1′、v 2′。 本实验可以研究以下几种情况。 a.选取两个质量不同的滑块,在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架,滑块碰撞后随即分开。 b.在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动。 如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣,碰撞时它们也会连成一体。 c.原来连在一起的两个物体,由于相互之间具有排斥的力而分开,这也可视为一种碰撞。这种情况可以通 过下面的方式实现:在两个滑块间放置轻质弹簧,挤压两个滑块使弹簧压缩,并用一根细线将两个滑块固定。烧断细线,弹簧弹开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。

谈谈几种典型的抽样方法(案例)

谈谈几种典型的抽样方法(案例) 学院:经济学院 班级: 08经41 学号: 08084004 姓名:毛雪晨 日期: 2011年10月20日

摘要:本文以抽样方法为中心,主要阐述几种常见的抽样方法,如简单随机抽样,分层抽样,整群抽样,系统抽样以及配额抽样,探讨了各种抽样方法在实际生活的应用以及各自的优缺点等。 关键词:抽样调查,应用,缺点。

导语:抽样调查是一种非全面调查,它是从全部调查研究对象中,抽选一部分单位进行调查,并据以对全部调查研究对象作出估计和推断的一种调查方法。显然,抽样调查虽然是非全面调查,但它的目的却在于取得反映总体情况的信息资料,因而,也可起到全面调查的作用。 抽样调查是建立在随机原则基础上,从总体中抽取部分单位进行调查,并概率估计原理,应用所的资料对总体的数量特征进行推断的一种调查方法。例如,从某地区全部职工当中随机抽取部分职工,以家庭为单位按月调查取得有关收入、支出等方面的资料,并依据这些资料推断出全区职工的收支情况,这就是一种抽样调查。从调查方法上来看,它是属于一种非全面调查。但又与一般调查不同,它不只停留于搜集资料和整理资料,而且还要对资料进行分析,并据以推断总体的数量特征,从而提高统计的认识能力。因此,抽样调查的理论和方法在统计中占有很重要的地位。 下面介绍一下常用的抽样方法: 一. 简单随机抽样 一般,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的个体被抽到的机会相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样。 简单随机抽样的具体作法有:直接抽选法,抽签法,随机数法。 直接抽选法例如某项调查采用抽样调查的方法对某市职工收入状况进行研究,该市有职工56,000名,抽取5,000名职工进行调查,他们的年平均收入为10,000元,据此推断全市职工年收入为8,000--12,000元之间。 抽签法又称“抓阄法”。它是先将调查总体的每个单位编号,然后采用随机的方法任意抽取号码,直到抽足样本。在这里选取一个案例说明,如要在10个人中选取3个人作为代表,先把总体中的10个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取3次,就得到一个容量为3的样本。这就是抽签法,与直接抽样法类似。 另一个经常被采用的方法是随机数法,即利用随机数表、随机数骰子或计算

实验,验证动量守恒定律

高中物理实验 验证动量守恒定律 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并j测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得小l车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示,其中米 尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面,米尺的零点与O 点对齐。 (1)碰撞后B球的水平射程应取为______cm. (2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答: _________(填选项号) A. 水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的 B. A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离 C. 测量A球a或B球的直径 D. 测量A球和B球的质量(或两球质量之比) E. 测量G点相对于水平槽面的高度 3. 用如图所示的装置验证动量守恒,图中A、B两球的直径均为d,质量分别是为m1和m2. ①实验中所必需的测量工具是_______________ ②A球为入射球,B球为被碰球,两球质量的关系是m1___m2。 ③根据题中给出的数据和图中点间距离,动量守恒要验证的关系 式是______________。

抽样方案设计

抽样方案设计 所谓抽样设计,就是依据调查目的,在给定的人力、物力、财力等的条件下,在从一定总体中抽取样本资料以前,预先确定抽样程序和方案,在保证所抽取的样本有充分代表性的前提下,力求取得最经济、最有效的结果。 一般来说,抽样设计的主要内容及步骤如下: (一)定义目标总体 目标总体是指抽样设计者根据调查目的界定的调查研究对象的集合体。调查目的和范围对定义目标总体具有关键性的作用。目标总体是对整个研究具有重大意义的群体,它们之所以有重要的地位,是因为我们可以从它们身上收集到对研究有关键用途的信息。另外,还有一些因素可能也会影响我们界定目标总体,如研究的主题、时间等。 (二)决定抽样框 目标总体选定后就需要由抽样框执行了。抽样框是抽样调查前在可能条件下作出的抽样单位一览表或一览图,即由抽样单位构成的名录。例如,以宁波市医师为抽样单位,则宁波市医师名册便是抽样框。如果以学校班级为抽样单位,则学校所有班级名册便是抽样框。抽样框既可以是一份包含所有抽样单位的名单,也可以是一张地图或其他适当的形式,如电话簿的列表、餐厅的菜单、包含公司所有客户名单的数据库或是电子数据库的目录等。无论是哪种形式,抽样框中的抽样单位必须是有序的,以便于编号。抽样单位是指在抽取样本前将总体依据一定标准分成若干部分,其中的每一部分称为一个抽样单位。各个抽样单位彼此不能交叉,所有这些抽样单位加总起来构成一个总体。抽样单位由抽样的组织形式决定,如果采用单纯随机抽样形式,抽样单位就是调查对象中的每个个体;如果采用分层抽样形式,抽样单位就是总体中的每个层;如果采用整群抽样形式,抽样单位就是总体中的每个群。 抽样框是组织抽样调查的重要依据,调查者必须对其抱有严谨的态度,认真地收集和编制。因为抽样框一旦有重复和遗漏,必然会直接影响到样本的选取,从而影响到整个抽样工作的质量。 抽样框根据其划分标准的不同,可以在不同层面上进行构建,从而使抽样框呈现不同等级,不同等级的抽样框可以用于各级抽样。 就目前的市场调查现场执行而言,有三种常用的抽样框:地图块、居委会块、居民户。 1.地图块 地图块是指在市场调查所涉及的行政区划范围内,将地图按一定标准划分为若干块,使各块具有相近的居民户数,每一块作为一个基本的抽样单位,各块的总和即为抽样框。地图块抽样框构建常用的方法有两种:一种是“行政区划法”,即以区、街道(镇)等作为基本抽样单位构建抽样框;另一种是“道路地块法”,即以道路、河流、铁路等明显的线状标志物为界限划定各个抽样单位。这种区划法的优点在于可以较合理地划定地图块的大小,如按该地图块内的人口密度确定地图块面积的大小等等,从而使各地图块内的居民户数达到基本相同,使样本单位之间具有可比性。据统计,在实际中采用道路地块法抽样时,由于拒访、行业限制、拆迁、界限不清等原因,约有1/3的居民户不能访问,故在实际确定每地块居民户数时,应考虑以上因素。 2.居委会块 居委会块是指以居委会所辖地域作为抽样的基本单位,其总体即构成抽样框。 3.居民户 居民户是指以某区域住户名单为抽样的基本单位,其总体即构成抽样框。这里所指的名单不一定是居住户的姓名,而有可能是居住户的门牌号、室号。这一形式的抽样框往往缺乏现成的资料,需要连续地进行资料积累和完善,并且不断地进行修订。

2020届高三高考物理《验证动量守恒定律》专题复习

验证动量守恒定律 1.(2019·石家庄精英中学高三二调)某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验,其操作步骤如下: A.将操作台调为水平; B.用细线将滑块A、B连接,滑块A、B紧靠在操作台边缘,使滑块A、B间的弹簧处于压缩状态; C.剪断细线,滑块A、B均做平抛运动,记录滑块A、B的落地点M、N; D.用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2; E.用刻度尺测出操作台台面距地面的高度h。 (1)上述步骤中,多余的步骤是______,缺少的步骤是____________________。 (2)如果动量守恒,需要满足的关系是______________(用测量量表示)。 2. (2019·浙江宁波高三上学期期末十校联考)如图1为验证动量守恒定律的实验装置,实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,按下面步骤进行实验。 ①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,用游标卡尺测小球m1的直径如图2所示,则d=________ cm; ②安装实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面BC连接在斜槽末端; ③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位置P; ④将小球m2放在斜槽末端B处,仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞,分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置; ⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图1中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从M、P、N到B点的距离分别为s M、s P、s N。 依据上述实验步骤,请回答下面问题:

(1)两小球的质量m1、m2应满足m1________(填“>”“=”或“<”)m2; (2)用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式______________________,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。 3.(2019·济宁模拟)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,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: ①用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2). ②按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端处的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端. ③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置. ④将小球m2放在斜槽末端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和m2在斜面上的落点位置. ⑤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L D、L E、L F. (1)小球m1和m2发生碰撞后,m1的落点是图中的________点,m2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______________________________,则说明碰撞中动量守恒. (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. 4.如图甲所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车系一穿过打点计时器的纸带,启动打点计时器甲车受到水平向右的冲量。运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动。纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图实乙所示,电源频率为50 Hz,则碰撞前甲车运动速度大小为________ m/s,甲、乙两车的质量比m甲∶m乙=________。 5.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车甲的前端粘有橡 皮泥,推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体, 而后两车继续做匀速直线运动,他设计的具体装置如图所示.在小车甲后连着纸带,打点计 时器的打点频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

大学物理实验《用气垫导轨验证动量守恒定律》演示教学

实验八 用气垫导轨验证动量守恒定律 [实验目的] 1.观察弹性碰撞和完全非弹性碰撞现象。 2.验证碰撞过程中动量守恒和机械能守恒定律。 [实验仪器] 气垫导轨全套,MUJ-5C/5B 计时计数测速仪,物理天平。 [实验原理] 设两滑块的质量分别为m 1和m 2,碰撞前的速度为10v 和20v ,相碰后的速度为1v 和2v 。根据动量守恒定律,有 2211202101v m v m v m v m +=+ (1) 测出两滑块的质量和碰撞前后的速度,就可验证碰撞过程中动量是否守恒。其中10v 和20v 是在两个光电门处的瞬时速度,即?x /?t ,?t 越小此瞬时速度越准确。在实验里我们以挡光片的宽度为?x ,挡光片通过光电门的时间为?t ,即有220110/,/t x v t x v ??=??=。 实验分两种情况进行: 1. 弹性碰撞 两滑块的相碰端装有缓冲弹簧,它们的碰撞可以看成是弹性碰撞。在碰撞过程中除了动量守恒外,它们的动能完全没有损失,也遵守机械能守恒定律,有 2 2 2211220221012 1212121v m v m v m v m +=+ (2) (1)若两个滑块质量相等,m 1=m 2=m ,且令m 2碰撞前静止,即20v =0。则由(1)、 (2)得到 1v =0, 2v =10v 即两个滑块将彼此交换速度。 (2)若两个滑块质量不相等,21m m ≠,仍令20v =0,则有 2211101v m v m v m += 及 22221121012 12121v m v m v m += 可得 1021211v m m m m v +-= , 102 11 22v m m m v += 当m 1>m 2时,两滑块相碰后,二者沿相同的速度方向(与10v 相同)运动;当m 1< m 2

高中物理-实验验证动量守恒定律检测题

高中物理-实验验证动量守恒定律检测题 1.图1是“验证碰撞中的动量守恒”实验的实验装置.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下,与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞,则 图1 图2 (1)两小球的质量关系必须满足________. A.m1=m2B.m1>m2 C.m1<m2D.没有限制 (2)实验必须满足的条件是________. A.轨道末端的切线必须是水平的 B.斜槽轨道必须是光滑的 C.入射小球m1每次都必须从同一高度由静止释放 D.入射小球m1和被碰小球m2的球心在碰撞的瞬间可以不在同一高度上 (3)若采用图1装置进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是________. A.直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧秤E.秒表 (4)在实验装置中,若用游标卡尺测得小球的直径如图2,则读数为_______cm. 解析:(1)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,为防止被碰球碰后反弹,入射球的质量必须(远)大于被碰球的质量,因此B正确,A、C、D错误.故选B. (2)要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故A正确;“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故B错误;要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故C正确;要保证碰撞后都做平抛运动,两球要发生正碰,碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心应在同一水平高度,两球心的连线应与轨道末端的切线平行,因此两球半径应该相同,故D错误.故选AC. (3)小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,m1v1=m1v1′+m2v2′,两边同时乘以时间t,则有:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t, m1OP=m1OM+m2(ON-2r),则实验需要测出:小球的质量、小球的水平位置、小球的半径,故需要用到的仪器有:天平,直尺和游标卡尺;故选,ABC. (4)游标卡尺是20分度的卡尺,其精确度为0.05 mm,则图示读数为:13 mm+11×0.05 mm =13.55 mm=1.355 cm. 答案:(1)B (2)AC (3)ABC (4)1.355

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

验证动量守恒定律 、v1/、v2/均为水平方向,且它们的竖直下落高 由于v 度都相等,所以它们飞行时间相等,若以该时间为时间单 位,那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。 在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证: m1?OP=m1?OM+m2?(O/N-2r)即可。 注意事项: ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球(保证碰撞后两小球都向前运动)。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定:用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面,圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有:天平、刻度尺、游标卡尺(测小球直径)、碰撞实验器、 个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动,于是验证式就变为:m1?OP=m1?OM+m2?ON,两个小球的直径也不需测量 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前m 端粘有橡皮泥,推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体,继续作匀速运动,他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图,并测得各计数点间距标在间上,A为运动起始的第一点,则应选____________段起计算A的碰前速度,应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。已测得小l车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示,其中米 尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面,米尺的零点与O 点对齐。 (1)碰撞后B球的水平射程应取为______cm. (2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:

谈谈几种典型的抽样方法

谈谈几种典型的抽样方法(案例) 摘要:本文以抽样方法为中心,主要阐述几种常见的抽样方法,如简单随机抽样,分层抽样,整群抽样,系统抽样以及配额抽样,探讨了各种抽样方法在实际生活的应用以 及各自的优缺点等。 关键词:抽样调查,应用,缺点。 导语:抽样调查是一种非全面调查,它是从全部调查研究对象中,抽选一部分单位进行调查,并据以对全部调查研究对象作出估计和推断的一种调查方法。显然,

抽样调查虽然是非全面调查,但它的目的却在于取得反映总体情况的信息资料,因而,也可起到全面调查的作用。 抽样调查是建立在随机原则基础上,从总体中抽取部分单位进行调查,并概率估计原理,应用所的资料对总体的数量特征进行推断的一种调查方法。例如,从某地区全部职工当中随机抽取部分职工,以家庭为单位按月调查取得有关收入、支出等方面的资料,并依据这些资料推断出全区职工的收支情况,这就是一种抽样调查。从调查方法上来看,它是属于一种非全面调查。但又与一般调查不同,它不只停留于搜集资料和整理资料,而且还要对资料进行分析,并据以推断总体的数量特征,从而提高统计的认识能力。因此,抽样调查的理论和方法在统计中占有很重要的地位。 下面介绍一下常用的抽样方法: 一. 简单随机抽样 一般,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的个体被抽到的机会相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样。 简单随机抽样的具体作法有:直接抽选法,抽签法,随机数法。 直接抽选法例如某项调查采用抽样调查的方法对某市职工收入状况进行研究,该市有职工56,000名,抽取5,000名职工进行调查,他们的年平均收入为10,000元,据此推断全市职工年收入为8,000--12,000元之间。 抽签法又称“抓阄法”。它是先将调查总体的每个单位编号,然后采用随机的方法任意抽取号码,直到抽足样本。在这里选取一个案例说明,如要在10个人中选取3个人作为代表,先把总体中的10个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取3次,就得到一个容量为3的样本。这就是抽签法,与直接抽样法类似。 另一个经常被采用的方法是随机数法,即利用随机数表、随机数骰子或计算 当然,随机抽样也有不足之处,它只适用于总体单位数量有限的情况,否则

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