17-18版 第6章 实验7　验证动量守恒定律.doc

一、实验目的验证动量守恒定律二、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′,、: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:­7­1所示:图实­7­1(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).(4)验证::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.(2)按照如图实­7­2所示安装实验装置,­7­2(3)白纸在下,复写纸在上,.(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,,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,(4)的方法,­7­­7­3(6)连接ON,测量线段OP、OM、=m1+m2,|实验原理与操作[母题] 如图实­7­4,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,­7­4(1)实验中,,可以通过仅测量________(填选项前的符号),(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,.(填选项前的符号)、、m2相碰后平均落地点的位置M、、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].【解析】(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定,即v=.而由H=gt2知,每次竖直高度相等,=m1+m2;则可得m1·OP=m1·OM+m2·,因而选C.(2)由表达式知:在OP已知时,需测量m1、m2、OM和ON,故必要步骤A、D、E.(3)若为弹性碰撞,=m12+m22m1·OP2=m1·OM2+m2·ON2.【答案】(1)C (2)ADE (3)m1·OM+m2·ON=m1·OP m1·OM2+m2·ON2=m1·OP2[借题悟法·核心点拨][第(1)、(2)问](1)小球碰撞前后的速度可以通过平抛运动算出.(2)公式v==,由于H、g相同,故只需测射程x就可求速度.(3)测x时,,将这些点包括在圆内,则圆心就是小球落点的平均位置(如图所示).[第(3)问](1)动量守恒:用测量的射程表示为m1·OP=m1·OM+m2·ON.(2)碰撞前后动能相等:即m1·OP2=m1·OM2+m2·ON2.[母题迁移] 某同学用如图实­7­5甲所示的装置通过半径相同的A、B两球(mA>mB)的碰撞来验证动量守恒定律,图中PQ是斜槽,,落到位于水平地面的记录纸上,,,让A球仍从位置G由静止开始滚下和B球碰撞,碰后A、,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,­7­5(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?________(填选项号),测量A球