试验七验证动量守恒定律

实验七实验七验证动量守恒定律验证动量守恒定律 命题点一命题点一教材原型实验教材原型实验 如图，如图， 用用 “碰撞实验器”“碰撞实验器” 可以验证动量守恒定律，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．即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系． (1)(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 以通过仅测量以通过仅测量________(________(填选项前的序号填选项前的序号) )，间接地解决这个问题．，间接地解决这个问题． A A．小球开始释放的高度．小球开始释放的高度 h h B B．小球抛出点距地面的高度．小球抛出点距地面的高度 H H C C．小球做平抛运动的水平位移．小球做平抛运动的水平位移 (2)(2)用天平测量两个小球的质量用天平测量两个小球的质量 m m1 1、、m m2 2. .图中图中 O O 点是小球抛出点点是小球抛出点 在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球 m m1 1多次从斜轨上多次从斜轨上 S S 位置静止释放；然后，把被碰小球位置静止释放；然后，把被碰小球 m m2 2静止放在轨道的水平部分，再静止放在轨道的水平部分，再 将入射小球将入射小球 m m1 1从斜轨上从斜轨上 S S 位置静止释放，与小球位置静止释放，与小球 m m2 2相撞，并多次相撞，并多次 重复，分别找到小球的平均落点重复，分别找到小球的平均落点 MM、、P P、、N N，并测量出平均水平位移，并测量出平均水平位移 OMOM、、OPOP、、ONON. . (3)(3) 若若 两两 球球 相相 碰碰 前前 后后 的的 动动 量量 守守 恒恒 ，， 其其 表表 达达 式式 可可 表表 示示 为为 ________________________[________________________[用用(2)(2)中测量的量表示中测量的量表示] ]；； 若碰撞是弹性碰若碰撞是弹性碰 撞，那么还应该满足的表达式为撞，那么还应该满足的表达式为________________________[________________________[用用(2)(2)中中 测量的量表示测量的量表示] ]．． [ [审题指导审题指导] ]该题考查用该题考查用““碰撞实验器碰撞实验器””验证动量守恒定律，该验证动量守恒定律，该 实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用 位移大小来体现水平速度．位移大小来体现水平速度． 【解析】【解析】(1)(1)根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时 间不变，间不变，因此可以用水平位移大小来体现水平速度大小，因此可以用水平位移大小来体现水平速度大小， C C 正确．正确．(3)(3) 根据平抛运动规律可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时根据平抛运动规律可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时 OPOPOMOMONON 间为间为 t t，则：，则：v v0 0＝＝ t t ，，v v1 1＝＝ t t ，，v v2 2＝＝ t t 而动量守恒的表达式是：而动量守恒的表达式是：m m1 1v v0 0＝＝m m1 1v v1 1＋＋m m2 2v v2 2 则则 m m1 1××OPOP＝＝m m1 1××OMOM＋＋m m2 2××ONON 若为弹性碰撞，则碰撞过程系统动能相同，则有：若为弹性碰撞，则碰撞过程系统动能相同，则有： 1 11 11 1 2 22 2 m m1 1v v2 2＝＝ m m v v ＋＋ m m2 2v v2 2 0 01 11 12 22 22 2 即满足关系式：即满足关系式：m m1 1××OPOP2 2＝＝m m1 1××OMOM2 2＋＋m m2 2××ONON2 2. . 【答案】【答案】(1)C(1)C(3)(3)m m1 1××OPOP＝＝m m1 1××OMOM＋＋m m2 2××ONONm m1 1××OPOP2 2＝＝ m m1 1××OMOM2 2＋＋m m2 2××ONON2 2 1 1．．(2019·(2019·河南郑州测试河南郑州测试) )在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的 实验中，实验装置如图甲所示，图甲中斜槽实验中，实验装置如图甲所示，图甲中斜槽PQPQ 与水平槽与水平槽 QRQR 平滑连平滑连 接，接，按要求安装好仪器后开始实验．按要求安装好仪器后开始实验．先不放被碰小球，先不放被碰小球，使入射小球从使入射小球从 斜槽上的斜槽上的 A A 点由静止滚下，重复实验若干次；然后把被碰小球静止点由静止滚下，重复实验若干次；然后把被碰小球静止 放在槽的水平部分的前端边缘放在槽的水平部分的前端边缘 B B 处处( (槽口槽口) )，， 再使入射小球从斜槽上的再使入射小球从斜槽上的 A A 点由静止滚下，再重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口点由静止滚下，再重复实验若干次，在白纸上记录下挂于槽口 B B 的重垂线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位的重垂线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位 置，从左至右依次为置，从左至右依次为 O O、、MM、、P P、、N N 点，测得两小球直径相等，入射点，测得两小球直径相等，入射 小球和被碰小球的质量分别为小球和被碰小球的质量分别为 m m1 1、、m m2 2，且，且 m m1 1＝＝2 2m m2 2. .则：则： (1)(1)两小球的直径用螺旋测微器测得，测量结果如图乙，则两小两小球的直径用螺旋测微器测得，测量结果如图乙，则两小 球的直径均为球的直径均为 12.895 mm.12.895 mm. (2)(2)入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，其目入射小球每次都应从斜槽上的同一位置无初速度释放，其目 的是的是 B.B. A A．使入射小球每次都能水平飞出槽口．使入射小球每次都能水平飞出槽口 B B．使入射小球每次都以相同的动量到达槽口．使入射小球每次都以相同的动量到达槽口 C C．使入射小球在空中飞行的时间不变．使入射小球在空中飞行的时间不变 D D．使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞．使入射小球每次都能与被碰小球对心碰撞 (3)(3)下列有关本实验的说法中正确的是下列有关本实验的说法中正确的是 BD.BD. A A．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是 MM、、 P P B B．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是 P P、、 MM C C．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是．未放被碰小球和放了被碰小球，入射小球的落点分别是 N N、、 MM D D．． 在误差允许的范围内若测得在误差允许的范围内若测得| |ONON| |＝＝2| 2|MPMP| |，， 则表明碰撞过程中则表明碰撞过程中