動(dòng)量第六章試驗(yàn)七驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1/2602實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?3實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新欄目導(dǎo)航01實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)2/2601實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)一、試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．二、試驗(yàn)原理在一維碰撞中，測(cè)出物體質(zhì)量m和碰撞前后物體速度v、v′，找出碰撞前動(dòng)量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后動(dòng)量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前后動(dòng)量是否守恒．3/26三、試驗(yàn)器材方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等．方案二：帶細(xì)線擺球(兩套)、鐵架臺(tái)、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等．方案三：光滑長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥．方案四：斜槽、小球(兩個(gè))、天平、復(fù)寫紙、白紙等．4/26四、試驗(yàn)步驟方案一：利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞試驗(yàn)(如圖所表示)1．測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出滑塊質(zhì)量．2．安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌．3．試驗(yàn)：接通電源，利用配套光電計(jì)時(shí)裝置測(cè)出兩滑塊各種情況下碰撞前后速度(①改變滑塊質(zhì)量．②改變滑塊初速度大小和方向)．4．驗(yàn)證：一維碰撞中動(dòng)量守恒．5/26方案二：利用等長(zhǎng)懸線懸掛等大小球完成一維碰撞試驗(yàn)(如圖所表示)1．測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球質(zhì)量m1、m2.2．安裝：把兩個(gè)等大小球用等長(zhǎng)懸線懸掛起來．3．試驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰．4．測(cè)速度：能夠測(cè)量小球被拉起角度，從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)小球速度，測(cè)量碰撞后小球擺起角度，算出碰撞后對(duì)應(yīng)小球速度．5．改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)試驗(yàn)．6．驗(yàn)證：一維碰撞中動(dòng)量守恒．6/26方案三：在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞試驗(yàn)(如圖所表示)1．測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小車質(zhì)量．2．安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長(zhǎng)木板一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后面，在兩小車碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥．3．試驗(yàn)：接通電源，讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車B靜止，兩車碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體運(yùn)動(dòng)．7/268/26方案四：利用斜槽上滾下小球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(如圖所表示)9/261．測(cè)質(zhì)量：用天平測(cè)出兩小球質(zhì)量，并選定質(zhì)量大小球?yàn)槿肷湫∏颍?．安裝：按照?qǐng)D中所表示安裝試驗(yàn)裝置．調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平．3．鋪紙：白紙?jiān)谙?，?fù)寫紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好．記下重垂線所指位置O.4．放球找點(diǎn)：不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次．用圓規(guī)畫盡可能小圓把全部小球落點(diǎn)圈在里面．圓心P就是小球落點(diǎn)平均位置．10/265．碰撞找點(diǎn)：把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)試驗(yàn)10次．用步驟4方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)平均位置M和被撞小球落點(diǎn)平均位置N.如圖所表示．6．驗(yàn)證：連接ON，測(cè)量線段OP、OM、ON長(zhǎng)度．將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表中．最終代入m1·OP＝m1·OM＋m2·ON，看在誤差允許范圍內(nèi)是否成立．7．結(jié)束：整理好試驗(yàn)器材放回原處．11/26 某同學(xué)用如圖1所表示裝置經(jīng)過半徑相同A、B兩球(mA＞mB)碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．圖中PQ是斜槽，QR為水平槽．試驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面統(tǒng)計(jì)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地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在統(tǒng)計(jì)紙上留下各自落點(diǎn)痕跡，重復(fù)這種操作10次．圖1中O點(diǎn)是水平槽末端R在統(tǒng)計(jì)紙上垂直投影點(diǎn)．B球落點(diǎn)痕跡如圖2所表示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊．圖1

圖2

12/26(1)碰撞后B球水平射程應(yīng)取________________________cm.(2)在以下選項(xiàng)中，此次試驗(yàn)必須進(jìn)行測(cè)量有_______________(填選項(xiàng)號(hào))．A．水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)距離B．A球與B球碰撞后，測(cè)量A球及B球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)距離C．測(cè)量A球或B球直徑D．測(cè)量A球和B球質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)E．測(cè)量水平槽面相對(duì)于O點(diǎn)高度13/26(3)試驗(yàn)中，關(guān)于入射球在斜槽上釋放點(diǎn)高低對(duì)試驗(yàn)影響說法中正確是()A．釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小B．釋放點(diǎn)越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測(cè)量相對(duì)誤差越小，兩球速度測(cè)量越準(zhǔn)確C．釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)，相互作用內(nèi)力越大，碰撞前后動(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∏蜃饔昧υ酱螅壍缹?duì)被碰小球阻力越小答案：(1)65.7(65.5～65.9均可)(2)ABD(3)C14/26解析：(1)用一盡可能小圓把小球落點(diǎn)圈在里面，可知圓心位置是65.7cm，這也是小球落點(diǎn)平均位置．(2)本試驗(yàn)中要測(cè)量數(shù)據(jù)有：兩個(gè)小球質(zhì)量m1、m2，三個(gè)落點(diǎn)到O點(diǎn)距離x1、x2、x3，所以應(yīng)選A、B、D．(3)入射球釋放點(diǎn)越高，入射球碰前速度越大，相碰時(shí)內(nèi)力越大，阻力影響相對(duì)越小，能夠很好滿足動(dòng)量守恒條件，也有利于減小測(cè)量水平位移時(shí)相對(duì)誤差，從而使試驗(yàn)誤差減小，選項(xiàng)C正確．15/2602實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?6/2617/262．驗(yàn)證表示式方案一、二、三：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.方案四：m1·OP＝m1·OM＋m2·ON18/26二、注意事項(xiàng)1．前提條件碰撞兩物體應(yīng)確?！八健焙汀罢觥保?9/262．方案提醒(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行試驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平．(2)若利用擺球進(jìn)行試驗(yàn)，兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)．(3)若利用長(zhǎng)木板進(jìn)行試驗(yàn)，可在長(zhǎng)木板下墊一小木片用以平衡摩擦力．(4)若利用斜槽小球碰撞應(yīng)注意：①斜槽末端切線必須水平；②入射小球每次都必須從斜槽同一高度由靜止釋放；③選質(zhì)量較大小球作為入射小球；④試驗(yàn)過程中試驗(yàn)桌、斜槽、統(tǒng)計(jì)白紙位置要一直保持不變．20/26 (·全國(guó)新課標(biāo)Ⅱ)現(xiàn)利用如圖所表示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．在圖中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器(未完全畫出)能夠統(tǒng)計(jì)遮光片經(jīng)過光電門時(shí)間．試驗(yàn)測(cè)得滑塊A質(zhì)量m1＝0.310kg，滑塊B質(zhì)量m2＝0.108kg，遮光片寬度d＝