2014-4-6动量守恒定律提高训练

2014-4-6动量守恒定律提高训练
2014-4-6动量守恒定律提高训练

动量守恒定律提高训练

1、如图所示,A B C 是光滑轨道,其中BC 部分是半径为R 的竖直放置的半圆.一质量为M 的小木块放在轨道水平部分,木块被水平飞来的质量为m 的子弹射中,并滞留在木块中.若被击中的木块沿轨道能滑

到最高点C ,已知木块对C 点的压力大小为(M+m)g ,求:子弹射入木块前瞬间速度的大小.

2、如图所示,光滑轨道的DP 段为水平直轨道,PQ 段为半径是R 的竖直半圆轨道,半圆轨道的下端与水

平轨道的右端相切于P 点.一轻质弹簧两端分别固定质量为2m 的小球A 和质量为m 的小球B ,质量为m

的小球C 靠在B 球的右侧.现用外力作用在A 和C 上,弹簧被压缩(弹簧仍在弹性限度内),这时三个小

球均静止于距离P 端足够远的水平轨道上.若撤去外力,C 球恰好可运动到轨道的最高点Q .已知重力加

速度为g ,求撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能E 是多大?

3、(18分)如图所示,在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A 、B 、C ,质量分别为m A =1kg ,m B =1kg ,m C =2kg ,其中B 与C 用一个轻弹簧固定连接,开始时整个装置处于静止状态;A 和B 之间有少许塑胶炸药,A 的左边有一个弹性挡板(小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失)。现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量有E =9J 转化为A 和B 沿轨道方向的动能,A 和B 分开后,A 恰好在BC 之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B ,并且在碰撞后和B 粘到一起。求:

(1)在A 追上B 之前弹簧弹性势能的最大值;

(2)A 与B 相碰以后弹簧弹性势能的最大值。

P

4、如图所示,在小车的一端高h的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨,一质量为m=0.2kg

的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下,离开圆弧后刚好从车的另一端擦过落到水平地面,车的质量M=2kg,车身长L=0.22m,车与水平地面间摩擦不计,图中h =0.20m,重力加速度g=10m/s2,求R.

5、质量为M=3kg的平板车放在光滑的水平面上,在平板车的最左端有一小物块(可视为质点),物块

的质量为m=1kg,小车左端上方如图所示固定着一障碍物A,初始时,平板车与物块一起以水平速度v0=2m/s向左运动,当物块运动到障碍物A处时与A发生无机械能损失的碰撞,而小车继续向左运动,取重力加速度g=10m/s2.

⑴设平板车足够长,求物块与障碍物第一次碰撞后,物块与平板车所能获得的共同速度;

⑵设平板车足够长,物块与障碍物第一次碰撞后,物块向右运动对地所能达到的最大距离是

s=0.4m,求物块与A第一次碰撞后到第二次碰撞前相对小车滑动的距离.

6、如图所示,质量为M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑的水平地面上,其上端右侧静置一个质量

为m=1kg的小滑块,小滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4.今用一水平力F=28N向右拉木板,要使小滑块从木板上掉下来,求此力至少作用多长时间?(重力加速度g取10m/s2)

1、解:设子弹射入木块瞬间速度为v ,射入木块后的速度为v B ,到达C 点

时的速度为v C 。

子弹射入木块时,系统动量守恒,可得:()0v M m mv += ①

木块(含子弹)在BC 段运动,满足机械能守恒条件,可得

()22)(2

1)(221C B v M m g M m R v M m +++=+ ② 木块(含子弹)在C 点做圆周运动,设轨道对木块的弹力为T ,木块对轨道的压力为T ′,可得:

R

v M m g M m T C 2)()(+=++ ③ 又:T =T ′=(M+m)g ④

由①、②、③、④方程联立解得: 子弹射入木块前瞬间的速度:Rg m

M m v 6)(+= 2、解:对A 、B 、C 及弹簧组成的系统,当弹簧第一次恢复原长时,设B 、C 共同速度大小为v 0,A 的速

度大小为v A ,由动量守恒定律有:

2 mv A = (m+m) v 0 ① (2分)

即 v A = v 0 由系统能量守恒有:202)(2

1221v m m mv E A ++?= ② (2分) 此后B 、C 分离,设C 恰好运动至最高点Q 的速度为v ,由机械能守恒有: 2202

1212mv mv R mg -=? ③ (2分) 在最高点Q ,由牛顿第二定律有:R

v m mg 2

= ④ (2分) 联立① ~ ④式解得:E =10mgR (2分)

3、(1)塑胶炸药爆炸瞬间取A 和B 为研究对象,假设爆炸后瞬间AB 的速度大小分别为v A 、v B ,取向右为

正方向

由动量守恒:-m A v A +m B m B =0

爆炸产生的热量由9J 转化为AB 的动能:222

121B B A A v m v m E +=

带入数据解得:v A = v B = 3m/s 由于A 在炸药爆炸后再次追上B 的时候弹簧恰好第一次恢复到原长,则在A 追上B 之前弹簧已经有一次被压缩到最短,(即弹性势能最大)爆炸后取BC 和弹簧为研究系统,当弹簧第一次被压缩到最短时BC 达到共速v BC ,此时弹簧的弹性势能最大,设为E p1

由动量守恒:m B v B =(m B +m C )v BC 由能量定恒定定律:P Bc C B B B E v m m v m ++=22)(2121

带入数据得:E P1=3J (2)设BC 之间的弹簧第一次恢复到原长时B 、C 的速度大小分别为v B1和v C1,则由动量守恒和能量守

恒: m B v B =m B v B1+m C v C1 21212212121C C B B B B v m v m v m += 带入数据解得:v B1=-1m/s v C1=2m/s

(v B1=3m/s v C1=0m/s 不合题意,舍去。)

A 爆炸后先向左匀速运动,与弹性挡板碰撞以后速度大小不变,反向弹回。当A 追上

B ,

发生碰撞瞬间达到共速v AB

由动量守恒:m A v A +m B v B1=(m A +m B )v AB

解得:v AB =1m/s

当ABC 三者达到共同速度v ABC 时,弹簧的弹性势能最大为E P2

由动量守恒:(m A +m B )v AB +m C v C1=(m A +m B +m C )v ABC

由能量守恒:22212)(2

121)(21P ABC C B A C AB B A E v m m m v m v m m +++=++ 带入数据得:E P2=0.5J

4.解:物体从圆弧的顶端无摩擦地滑到圆弧的底端过程中,水平方向没有外力.

设物体滑到圆弧的底端时车速度为v 1,物体速度为v 2

对物体与车,由动量及机械能守恒得

0=Mv 1-mv 2 (2分) mgR=21Mv 21+2

1m v 2

2 (2分) 物体滑到圆弧底端后车向右做匀速直线运动,物体向左做平抛运动,所以有 h=

21gt 2 (2分) L=(v 1+v 2)t (2分)

由以上各式带入数据解得 R =0.055m (2分)

5.解:⑴以物块和车为系统,由动量守恒定律得:

v m M mv Mv )(00+=- (2分)

代入已知数据解得,共同速度:v =1m/s (2分)

⑵设物块受到的摩擦力为f ,对物块由动能定理得:

202

10mv fs -=- (2分) 代入已知数据解得:f =5N (2分)

物块与A 第二次碰撞前已与车保持相对静止,对系统由能量守恒定律得:

220)(2

1)21v m M v m M fs +-+(=相对 (2分) 代入已知数据解得:s 相对=1.2m (2分)

6、解:以地面为参考系,整个过程中,小滑块向右做初速为零的匀加速直线运动.撤去拉力F 前,木板向右做初速的匀加速直线运动;撤去拉力F 后,木板向右做匀减速直线运动.要使小滑块从木板上掉下来,拉力F 作用的最短时应的过程是:小滑块滑到木板左端时恰好与木板保持相对静止(即与木板达到共同的速度).

设拉力F 作用的最短时间为t ,撤去拉力前木板的位移为s 0,小滑块滑到木板左端并恰好与木板达

到的共同速度为v .

整个过程对系统由动量定理得:v m M Ft )+=( (3分)

撤去拉力F 前木板的位移为:2021t M

mg F s μ-=

(3分) 整个过程对系统由功能关系得:20)(21v m M mgL Fs ++=μ (4分) 联立以上各式,代入已知数据求得:t =1s. (2分)

最新物理动量守恒定律练习题20篇

最新物理动量守恒定律练习题20篇 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上,穿着三个半径相同的刚性球A、B、C,三球的质量分别为m A=1kg、m B=2kg、m C=6kg,初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止,B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态,A球以v0=9m/s的速度向左运动,与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞(碰撞时间极短),求: (1)A球与B球碰撞中损耗的机械能; (2)在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能; (3)在以后的运动过程中B球的最小速度. 【答案】(1);(2);(3)零. 【解析】 试题分析:(1)A、B发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有: 碰后A、B的共同速度 损失的机械能 (2)A、B、C系统所受合外力为零,动量守恒,机械能守恒,三者速度相同时,弹簧的弹性势能最大 根据动量守恒定律有: 三者共同速度 最大弹性势能 (3)三者第一次有共同速度时,弹簧处于伸长状态,A、B在前,C在后.此后C向左加速,A、B的加速度沿杆向右,直到弹簧恢复原长,故A、B继续向左减速,若能减速到零则再向右加速. 弹簧第一次恢复原长时,取向左为正方向,根据动量守恒定律有: 根据机械能守恒定律: 此时A、B的速度,C的速度

可知碰后A 、B 已由向左的共同速度减小到零后反向加速到向右的 ,故B 的最小速度为零 . 考点:动量守恒定律的应用,弹性碰撞和完全非弹性碰撞. 【名师点睛】A 、B 发生弹性碰撞,碰撞的过程中动量守恒、机械能守恒,结合动量守恒定律和机械能守恒定律求出A 球与B 球碰撞中损耗的机械能.当B 、C 速度相等时,弹簧伸长量最大,弹性势能最大,结合B 、C 在水平方向上动量守恒、能量守恒求出最大的弹性势能.弹簧第一次恢复原长时,由系统的动量守恒和能量守恒结合解答 2.如图:竖直面内固定的绝缘轨道abc ,由半径R =3 m 的光滑圆弧段bc 与长l =1.5 m 的粗糙水平段ab 在b 点相切而构成,O 点是圆弧段的圆心,Oc 与Ob 的夹角θ=37°;过f 点的竖直虚线左侧有方向竖直向上、场强大小E =10 N/C 的匀强电场,Ocb 的外侧有一长度足够长、宽度d =1.6 m 的矩形区域efgh ,ef 与Oc 交于c 点,ecf 与水平向右的方向所成的夹角为β(53°≤β≤147°),矩形区域内有方向水平向里的匀强磁场.质量m 2=3×10-3 kg 、电荷量q =3×l0-3 C 的带正电小物体Q 静止在圆弧轨道上b 点,质量m 1=1.5×10-3 kg 的不带电小物体P 从轨道右端a 以v 0=8 m/s 的水平速度向左运动,P 、Q 碰撞时间极短,碰后P 以1 m/s 的速度水平向右弹回.已知P 与ab 间的动摩擦因数μ=0.5,A 、B 均可视为质点,Q 的电荷量始终不变,忽略空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小g =10 m/s 2.求: (1)碰后瞬间,圆弧轨道对物体Q 的弹力大小F N ; (2)当β=53°时,物体Q 刚好不从gh 边穿出磁场,求区域efgh 内所加磁场的磁感应强度大小B 1; (3)当区域efgh 内所加磁场的磁感应强度为B 2=2T 时,要让物体Q 从gh 边穿出磁场且在磁场中运动的时间最长,求此最长时间t 及对应的β值. 【答案】(1)2 4.610N F N -=? (2)1 1.25B T = (3)127s 360 t π = ,001290143ββ==和 【解析】 【详解】 解:(1)设P 碰撞前后的速度分别为1v 和1v ',Q 碰后的速度为2v

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: 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、 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: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:

高中物理动量守恒定律练习题

一、系统、内力和外力┄┄┄┄┄┄┄┄① 1.系统:相互作用的两个(或多个)物体组成的一个整体。 2.内力:系统内部物体间的相互作用力。 3.外力:系统以外的物体对系统内部的物体的作用力。 [说明] 1.系统是由相互作用、相互关联的多个物体组成的整体。 2.组成系统的各物体之间的力是内力,将系统看作一个整体,系统之外的物体对这个整体的作用力是外力。 ①[填一填]如图,公路上有三辆车发生了追尾事故,如果把前面两辆车看作一个系统,则前面两辆车之间的撞击力是________,最后一辆车对前面两辆车的撞击力是________(均填“内力”或“外力”)。 答案:内力外力 二、动量守恒定律┄┄┄┄┄┄┄┄② 1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。 2.表达式:对两个物体组成的系统,常写成: p1+p2=或m1v1+m2v2=。 3.适用条件:系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4.动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。 [注意] 1.系统动量是否守恒要看研究的系统是否受外力的作用。

2.动量守恒是系统内各物体动量的矢量和保持不变,而不是系统内各物体的动量不变。 ②[判一判] 1.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒(×) 2.两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒(√) 3.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零(√) 1.对动量守恒定律条件的理解 (1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。 (2)系统受外力作用,但所受合外力为零。像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形。 (3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒。例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力可以忽略不计,系统的动量近似守恒。 (4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒。 2.关于内力和外力的两点提醒 (1)系统内物体间的相互作用力称为内力,内力会改变系统内单个物体的动量,但不会改变系统的总动量。 (2)系统的动量是否守恒,与系统的选取有关。分析问题时,要注意分清研究的系统,系统的内力和外力,这是正确判断系统动量是否守恒的关键。 [典型例题] 例 1.[多选]如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是() A.两手同时放开后,系统总动量始终为零

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。

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

动量与动量守恒定律练习题(含参考答案)

高二物理3-5:动量与动量守恒定律 1.如图所示,跳水运动员从某一峭壁上水平跳出,跳入湖水中,已知 运动员的质量m =70kg ,初速度v 0=5m/s 。若经过1s 时,速度为v = 5m/s ,则在此过程中,运动员动量的变化量为(g =10m/s 2 ,不计空气阻力): ( ) A. 700 kg·m/s B. 350 kg·m/s B. C. 350(-1) kg·m/s D. 350(+1) kg·m/s 2.质量相等的A 、B 两球在光滑水平面上,沿同一直线,同一方向运动,A 球的动量p A =9kg?m/s ,B 球的动量p B =3kg?m/s .当A 追上B 时发生碰撞,则碰后A 、B 两球的动量可能值是( ) A .p A ′=6 kg?m/s ,p B ′=6 kg?m/s B .p A ′=8 kg?m/s ,p B ′=4 kg?m/s C .p A ′=﹣2 kg?m/s ,p B ′=14 kg?m/s D .p A ′=﹣4 kg?m/s ,p B ′=17 kg?m/s 3.A 、B 两物体发生正碰,碰撞前后物体A 、B 都在同一直线上运动,其位移—时间图象如图所示。由图可知,物体A 、B 的质量之比为: ( ) A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 3∶1 4.在光滑水平地面上匀速运动的装有砂子的小车,小车和砂子总质量为M ,速度为v 0,在行驶途中有质量为m 的砂子从车上漏掉,砂子漏掉后小车的速度应为: ( ) A. v 0 B. 0Mv M m - C. 0mv M m - D. ()0M m v M - 5.在光滑水平面上,质量为m 的小球A 正以速度v 0匀速运动.某时刻小球A 与质量为3m 的静止 小球B 发生正碰,两球相碰后,A 球的动能恰好变为原来的14.则碰后B 球的速度大小是( ) A.v 02 B.v 06 C.v 02或v 06 D .无法确定

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.

验证动量守恒定律实验报告及对应练习

(一)课本标准实验点拨 实验目的: 1 .验证小球碰撞前后动量守恒; 2 ?学会调整使用碰撞实验仪器,使其满足一维碰撞条件。 实验原理: 利用图的装置验证碰撞中的动量守恒,让小球从斜槽上滚下来,跟另一个小球发生碰撞,两球均做平抛运 动。由于下落高度相同,因而飞行时间相等,所以可以用它们平抛射程的大小代替其碰撞后的飞出速度。 实验器材:两个小球(r i _________ r2,m 1 _______ m 2)、斜槽、重锤线、白纸、复写纸、刻度尺、____________ 、_______ 实验步骤: ①按图安装好斜槽,注意使其末端__________________ ,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上 记下_______________________________ ; ②首先在不放被碰小球的前提下,让入射小球从斜槽上___________________ 从静止滚下,重复数次,便可在复写 纸上打出多个点,____________________________________________________ ,则_________ 就是不发生碰撞时入射 小球的平均位置P点(图4-2); ③将被碰小球放在_________ 上,适当调节使得两小球相碰时处于__________________ ,使入射小球与被碰小球能 发生_______________ ; ④让入射小球由___________ 从静止开始滚下,重复数次,使两球相碰,按照步骤③的办法求出入球落地 点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N ; ⑤测出水平槽到落地点的竖直高度。 ⑥测出各球平抛的水平位移。 ⑦代入公式计算。 ⑧⑨ 思考一:上述实验步骤是否正确? 如完整,请直接写出验证公式: _____________________________________________ 如不正确,请指出并写出验证公式

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案)

【物理】 物理动量守恒定律专题练习(及答案) 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.运载火箭是人类进行太空探索的重要工具,一般采用多级发射的设计结构来提高其运载能力。某兴趣小组制作了两种火箭模型来探究多级结构的优越性,模型甲内部装有△m=100 g 的压缩气体,总质量为M=l kg ,点火后全部压缩气体以v o =570 m/s 的速度从底部喷口在极短的时间内竖直向下喷出;模型乙分为两级,每级内部各装有2 m ? 的压缩气体,每级总质量均为 2 M ,点火后模型后部第一级内的全部压缩气体以速度v o 从底部喷口在极短时间内竖直向下喷出,喷出后经过2s 时第一级脱离,同时第二级内全部压缩气体仍以速度v o 从第二级底部在极短时间内竖直向下喷出。喷气过程中的重力和整个过程中的空气阻力忽略不计,g 取10 m /s 2,求两种模型上升的最大高度之差。 【答案】116.54m 【解析】对模型甲: ()00M m v mv =-?-?甲 21085=200.5629 v h m m g =≈甲甲 对模型乙第一级喷气: 10022 m m M v v ??? ?=-- ???乙 解得: 130m v s =乙 2s 末: ‘ 11=10m v v gt s -=乙乙 22 11 1'=402v v h m g -=乙乙乙 对模型乙第一级喷气: ‘120=)2222 M M m m v v v ??--乙乙( 解得: 2670= 9 m v s 乙 2 2222445=277.10281 v h m m g =≈乙乙 可得: 129440 += 116.5481 h h h h m m ?=-≈乙乙甲。 2.一质量为的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块 并留在其中, 与木块 用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,开始弹簧处于原长,如图所示.已知弹簧 被压缩瞬间 的速度 ,木块 、 的质量均为 .求:

最新高考物理动量守恒定律基础练习题

最新高考物理动量守恒定律基础练习题 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.在图所示足够长的光滑水平面上,用质量分别为3kg 和1kg 的甲、乙两滑块,将仅与甲拴接的轻弹簧压紧后处于静止状态.乙的右侧有一挡板P .现将两滑块由静止释放,当弹簧恢复原长时,甲的速度大小为2m/s ,此时乙尚未与P 相撞. ①求弹簧恢复原长时乙的速度大小; ②若乙与挡板P 碰撞反弹后,不能再与弹簧发生碰撞.求挡板P 对乙的冲量的最大值. 【答案】v 乙=6m/s. I =8N 【解析】 【详解】 (1)当弹簧恢复原长时,设甲乙的速度分别为和,对两滑块及弹簧组成的系统,设向左的方向为正方向,由动量守恒定律可得: 又知 联立以上方程可得 ,方向向右。 (2)乙反弹后甲乙刚好不发生碰撞,则说明乙反弹的的速度最大为 由动量定理可得,挡板对乙滑块冲量的最大值为: 2.两个质量分别为0.3A m kg =、0.1B m kg =的小滑块A 、B 和一根轻质短弹簧,弹簧的一端与小滑块A 粘连,另一端与小滑块B 接触而不粘连.现使小滑块A 和B 之间夹着被压缩的轻质弹簧,处于锁定状态,一起以速度03/v m s =在水平面上做匀速直线运动,如题8图所示.一段时间后,突然解除锁定(解除锁定没有机械能损失),两滑块仍沿水平面做直线运动,两滑块在水平面分离后,小滑块B 冲上斜面的高度为 1.5h m =.斜面倾角 o 37θ=,小滑块与斜面间的动摩擦因数为0.15μ=,水平面与斜面圆滑连接.重力加速度g 取210/m s .求:(提示:o sin 370.6=,o cos370.8=) (1)A 、B 滑块分离时,B 滑块的速度大小. (2)解除锁定前弹簧的弹性势能. 【答案】(1)6/B v m s = (2)0.6P E J = 【解析】

最新物理动量守恒定律练习

最新物理动量守恒定律练习 一、高考物理精讲专题动量守恒定律 1.如图所示,质量为M=1kg 上表面为一段圆弧的大滑块放在水平面上,圆弧面的最底端刚好与水平面相切于水平面上的B 点,B 点左侧水平面粗糙、右侧水平面光滑,质量为m=0.5kg 的小物块放在水平而上的A 点,现给小物块一个向右的水平初速度v 0=4m/s ,小物块刚好能滑到圆弧面上最高点C 点,已知圆弧所对的圆心角为53°,A 、B 两点间的距离为L=1m ,小物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2,重力加速度为g=10m/s 2.求: (1)圆弧所对圆的半径R ; (2)若AB 间水平面光滑,将大滑块固定,小物块仍以v 0=4m/s 的初速度向右运动,则小物块从C 点抛出后,经多长时间落地? 【答案】(1)1m (2)4282 25 t s = 【解析】 【分析】 根据动能定理得小物块在B 点时的速度大小;物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒和系统机械能守恒求出圆弧所对圆的半径;,根据机械能守恒求出物块冲上圆弧面的速度,物块从C 抛出后,根据运动的合成与分解求落地时间; 【详解】 解:(1)设小物块在B 点时的速度大小为1v ,根据动能定理得:22011122 mgL mv mv μ= - 设小物块在B 点时的速度大小为2v ,物块从B 点滑到圆弧面上最高点C 点的过程,小物块与大滑块组成的系统水平方向动量守恒,根据动量守恒则有:12()mv m M v =+ 根据系统机械能守恒有:22 01211()(cos53)22 mv m M v mg R R =++- 联立解得:1R m = (2)若整个水平面光滑,物块以0v 的速度冲上圆弧面,根据机械能守恒有: 22 00311(cos53)22 mv mv mg R R =+- 解得:322/v m s = 物块从C 抛出后,在竖直方向的分速度为:38 sin 532/5 y v v m s =?= 这时离体面的高度为:cos530.4h R R m =-?=

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.

动量守恒定律 练习题及答案

动量守恒定律 一、单选题(每题3分,共36分) 1.下列关于物体的动量和动能的说法,正确的是 ( ) A .物体的动量发生变化,其动能一定发生变化 B .物体的动能发生变化,其动量一定发生变化 C .若两个物体的动量相同,它们的动能也一定相同 D .两物体中动能大的物体,其动量也一定大 2.为了模拟宇宙大爆炸初期的情境,科学家们使用两个带正电的重离子被加速后,沿同一条直线相向运动而发生猛烈碰撞.若要使碰撞前重离子的动能经碰撞后尽可能多地转化为其他形式的能,应该设法使这两个重离子在碰撞前的瞬间具有 ( ) A .相同的速度 B .相同大小的动量 C .相同的动能 D .相同的质量 3.质量为M 的小车在光滑水平面上以速度v 向东行驶,一个质量为m 的小球从距地面H 高处自由落下,正好落入车中,此后小车的速度将 ( ) A .增大 B .减小 C .不变 D .先减小后增大 4.甲、乙两物体质量相同,以相同的初速度在粗糙的水平面上滑行,甲物体比乙物体先停下来,下面说法正确的是 ( ) A .滑行过程中,甲物体所受冲量大 B .滑行过程中,乙物体所受冲量大 C .滑行过程中,甲、乙两物体所受的冲量相同 D .无法比较 5.A 、B 两刚性球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,A 球的动量是5kg·m /s ,B 球的动量是7kg·m /s ,当A 球追上B 球时发生碰撞,则碰撞后A 、B 两球的动量的可能值是 ( ) A .-4kg·m/s 、14kg·m/s B .3kg·m/s 、9kg·m/s C .-5kg·m/s 、17kg·m/s D .6kg·m /s 、6kg·m/s 6.质量为m 的钢球自高处落下,以速率1v 碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为2v .在碰撞过程中, 地面对钢球冲量的方向和大小为 ( ) A .向下,12()m v v - B .向下,12()m v v + C .向上,12()m v v - D .向上,12()m v v + 7.质量为m 的α粒子,其速度为0v ,与质量为3m 的静止碳核碰撞后沿着原来的路径被弹回,其速度为0/2v ,而碳 核获得的速度为 ( ) A .06v B .20v C .02v D .03 v 8.在光滑水平面上,动能为0E ,动量大小为0P 的小钢球1与静止的小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向 相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记作1E 、1P ,球2的动能和动量的大小分别记为2E 、2P ,则必有 ( ) ①1E <0E ②1P <0P ③2E >0E ④2P >0P A .①② B.①③④ C.①②④ D.②③ 9.质量为1.0kg 的小球从高20 m 处自由下落到软垫上,反弹后上升的最大高度为5.O m .小球与软垫接触的时间是1.0s ,在接触的时间内小球受到的合力的冲量大小为(空气阻力不计,g 取10m/s 2) ( ) A .10N·s B .20N·s C .30N·s D .40N·s 10.质量为2kg 的物体,速度由4m /s 变成 -6m/s ,则在此过程中,它所受到的合外力冲量是 ( ) A .-20N·s B.20N·s C .-4N·s D .-12N·s 11.竖直向上抛出一个物体.若不计阻力,取竖直向上为正,则该物体动量随时间变化的图线是 ( ) 12.一颗水平飞行的子弹射入一个原来悬挂在天花板下静止的沙袋并留在其中和沙袋一起上摆.关于子弹和沙袋组成的系统,下列说法中正确的是 ( ) A .子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都守恒 B .子弹射入沙袋过程中系统动量和机械能都不守恒 C .共同上摆阶段系统动量守恒,机械能不守恒 D .共同上摆阶段系统动量不守恒,机械能守恒 二、多选题(每题4分,共16分) 13.下列情况下系统动量守恒的是 ( )A .两球在光滑的水平面上相互碰撞 B .飞行的手榴弹在空中爆炸 C .大炮发射炮弹时,炮身和炮弹组成的系统 D .用肩部紧紧抵住步枪枪托射击,枪身和子弹组成的系统 14.两物体相互作用前后的总动量不变,则两物体组成的系统一定 ( ) A .不受外力作用 B .不受外力或所受合外力为零 C .每个物体动量改变量的值相同 D .每个物体动量改变量的值不同

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。

人教版高二物理选修3-5 :16.3动量守恒定律同步训练(含答案)

人教版物理选修3-5 16.3动量守恒定律同步训练 一、单项选择题(下列选项中只有一个选项满足题意) 1.关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是() A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒 B.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒 C.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒 D.系统中所有物体的加速度为零时,系統的总动量不一定守恒 2.如图所示,一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,当射击持续了一会儿后停止,则小车 A.速度为零 B.将向射击方向作匀速运动 C.将向射击相反方向作匀速运动 D.无法确定 3.在“验证动量守恒定律”的实验中,入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速释放,这是为了使( ) A.小球每次都能水平飞出槽口 B.小球每次都以相同的速度飞出槽口 C.小球在空中飞行的时间不变 D.小球每次都能对心碰撞 4.如图所示,木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内,入射时间

极短,而后木块将弹簧压缩到最短,关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是() ①子弹射入木块的过程中系统动量守恒 ②子弹射入木块的过程中系统机械能守恒 ③木块压缩弹簧过程中,系统总动量守恒 ④木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒 A.①②B.②③C.①④D.②④ 5.质量为m的人立于质量为M的平板车上,初始时人与车以速度v1在光滑水平面上向右运动。当此人相对于车以竖直向上的速度v2跳起后,车的速度大小为)() A.v1 B.v1?mv2 M+m C.m(v1?v2) M+m D.(M+m)v1?mv2 M 6.两辆质量相同的小车,置于光滑的水平面上,有一人静止在小车A上,两车静止,如图所示.当这个人从A 车跳到B车上,接着又从B车跳回A车并与A车保持相对静止,则A车的速率() A.等于零B.大于B车的速率 C.小于B车的速率D.等于B车的速率 7.(原创)如图所示,某同学对着墙壁练习打乒乓球,某次球与墙壁上A点碰撞后水平弹离,恰好垂直落在球拍上的B点,已知球拍与水平方向夹角,AB两点高度差h=1m,忽略空气阻力,重力加速度

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______________。

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

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