高考物理 第十四章 碰撞與動量守恒定律 近代物理初步 實驗十六 驗證動量守恒定律

實驗十六驗證動量守恒定律實驗十六驗證動量守恒定律 考點一考點一 實驗原理與操作實驗原理與操作【例例1】(2015新鄉(xiāng)模擬新鄉(xiāng)模擬)如圖所示為實驗室中驗證動量如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖守恒的實驗裝置示意圖(1)若入射小球質(zhì)量為若入射小球質(zhì)量為m1，半徑為，半徑為r1；被碰小球質(zhì)量為；被碰小球質(zhì)量為m2，半徑為半徑為r2，則，則()Am1m2，r1r2Bm1m2，r1r2Cm1m2，r1r2 Dm1m2，r1r2(2)為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是_(填下列對應的字母填下列對應的字母)A直尺直尺B游標卡尺游標卡尺C天平天平D彈簧秤彈簧秤E秒表秒表(3)設入射小球的質(zhì)量為設入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為m2，P為碰為碰前入射小球落點的平均位置，則關系式前入射小球落點的平均位置，則關系式(用用m1，m2及圖中字及圖中字母表示母表示)_成立，即表示碰撞中動量守恒成立，即表示碰撞中動量守恒解析：解析：(1)兩小球要選等大的兩小球要選等大的，且入射小球的質(zhì)量應大些且入射小球的質(zhì)量應大些，故選項故選項C正確正確(2)該實驗必須測出兩球平拋的水平位移和質(zhì)量該實驗必須測出兩球平拋的水平位移和質(zhì)量，故必須用故必須用到直尺和天平到直尺和天平，因兩球平拋起點相同因兩球平拋起點相同，不用測小球直徑不用測小球直徑，故用不到游標卡尺故用不到游標卡尺，選項選項A、C正確正確(3)因平拋落地時間相同因平拋落地時間相同，可用水平位移代替速度，故關系，可用水平位移代替速度，故關系式為式為m1OPm1OMm2ON.答案：答案：(1)C(2)AC (3)m1OPm1OMm2ON 考點二考點二 數(shù)據(jù)處理與誤差分析數(shù)據(jù)處理與誤差分析【例例2】(2016大連模擬大連模擬)某同學設計了一個用電磁打點計時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，推的前端粘有橡皮泥，推動小車動小車A使之做勻速直線運動，然后與原來靜止在前方的小車使之做勻速直線運動，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)做勻速直線運動他設計的裝置如相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運動他設計的裝置如圖甲所示在小車圖甲所示在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻后連著紙帶，電磁打點計時器所用電源頻率為率為50 Hz，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力，長木板下墊著薄木片以平衡摩擦力(1)若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距若已測得打點紙帶如圖乙所示，并測得各計數(shù)點間距(已標在圖上已標在圖上)A為運動的起點，則應選為運動的起點，則應選_段來計段來計算算A碰前的速度應選碰前的速度應選_段來計算段來計算A和和B碰后的共同碰后的共同速度速度(以上兩空選填以上兩空選填“AB”“BC”“CD”或或“DE”)(2)已測得小車已測得小車A的質(zhì)量的質(zhì)量m10.4 kg，小車，小車B的質(zhì)量為的質(zhì)量為m20.2 kg，則碰前兩小車的總動量為，則碰前兩小車的總動量為_ kgm/s，碰后兩小車的總動量為碰后兩小車的總動量為_ kgm/s.解析：解析：(1)從分析紙帶上打點的情況看從分析紙帶上打點的情況看，BC段既表示小車段既表示小車做勻速運動做勻速運動，又表示小車有較大速度又表示小車有較大速度，因此因此BC段能較準段能較準確地描述小車確地描述小車A在碰撞前的運動情況在碰撞前的運動情況，應選用應選用BC段計算小段計算小車車A碰前的速度從碰前的速度從CD段打點的情況看段打點的情況看，小車的運動情小車的運動情況還沒穩(wěn)定況還沒穩(wěn)定，而在而在DE段內(nèi)小車運動穩(wěn)定段內(nèi)小車運動穩(wěn)定，故應選用故應選用DE段段計算計算A和和B碰后的共同速度碰后的共同速度