第6章 实验八 验证动量守恒定律-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习

第六章动量回 实验八 验证动量守恒定律 ~对应答案P 实验技能储备 原理装置图 操作要领 (1)测质量：用天平测出两球的质量 入射小球 (2)安装：斜槽末端切线必须沿水平方向 被隧小球 磁撞前： (3)起点：入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止 p=m十i, 释放 碰撞后： (4)铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好。记 p'=m1′十m2' 下铅垂线所指的位置O。 G R (⑤)测距离：用小球平抛的水平位移替代速 度，用刻度尺量出O到所找圆心的距离。 其他实验方案 方案（一）研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 [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、游标卡尺等。 方案（二）利用等长摆球完成一维碰撞实验 [实验器材] 带细线的摆球（两套，等大不等重）、铁架台、天平、量角器、刻度尺，游标卡尺，胶布等。 方案（三）利用两辆小车完成一维碰撞实验 [实验器材] 光滑长木板、打点计时器、纸带、小车（两个）、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。 数据处理方法 注意事项 误差分析 计算碰撞之前的总动量(1)碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。(1)主要来源于质量m,、m,的测量。 m,,十m和碰撞之后 (2)选质量较大的小球作为人射小球，即 (2)小球落点的确定。 的总动量m,'+m2’。 m人> (3)小球水平位移的测量。 137⑧ 回高考一轮总复习·物理 考点 教材原型实验 典例剖析 针对训练 [例1门如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒 1.某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律“的 定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后 实验，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹 的动量关系。 射架，光电门等组成。 光电门1 光电门2 滑块2 (1)下面是实验的主要步骤： a.安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮， (1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不 使导轨水平： 容易的，但是，可以通过仅测量 ,间接地 b.向气垫导轨通入压缩空气： 解决这个问题。 c.接通光电计时器（光电门）： A.小球开始释放高度h d.把滑块2静止放在气垫导轨的中间： B.小球抛出点距地面的高度H ℃，滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳： C.小球做平抛运动的射程 「.释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧固 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投 定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依 影。实验时，先将入射球m,多次从斜轨上S位 次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被 置由静止释放，找到其平均落地点的位置P,测 制动： 量平抛射程OP。然后，把被碰小球m,静止于 g.读出滑块通过两个光电门的挡光时间分别为滑 轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S 块1通过光电门1的挡光时间△=10.01ms, 通过光电门2的挡光时间△2=49.99ms,滑 位置由静止释放，与小球。相撞，并多次重复。 块2通过光电门2的挡光时间△4=8.35ms: 接下来要完成的必要步骤是 h.测出挡光片的宽度d=5mm,测得滑块1（包 A.用天平测量两个小球的质量m、m 括撞针)的质量为m,=300g,滑块2（包括弹 B.测量小球m开始释放高度力 簧)质量为m=200g: C,测量抛出点距地面的高度H (2)实验中气垫导轨的作用：A D.分别找到m1,m相碰后平均落地点的位置 M,N B E.测量平抛射程OM,ON (3)碰撞前滑块1的速度为 m/s:碰撞 (3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表 后物体系的总动量么一 kg·m·s 示为 [用(2)中测量的量表示]。 (结果保留2位有效数字) ®138 第六章动量园 考点2 探索创新实验 典例剖析 针对训练 例2] 如图甲所示，冲击摆是一个用细线悬挂着 2.(2022·全国甲卷)利用图示的实验装置对碰撞 的摆块，弹丸击中摆块时陷入摆块内，使摆块摆 过程进行研究。让质量为m的滑块A与质量 至某一高度，利用这种装置可以测出弹丸的发射 为m:的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰 速度。 撞，碰撞时间极短，比较碰撞后A和B的速度大 小1和头，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞 完成下列填空： 挡板 甲 气垫导轨 实验步骤如下： (1)调节导轨水平。 ①用天平测出弹丸的质量m和摆块的质量M: (2)测得两滑块的质量分别为0.510kg和0.304kg。 ②将实验装置水平放在桌子上，调节摆绳的长 要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为 度，使弹丸恰好能射入摆块内，并使摆块摆动平 kg的滑块作为A。 稳，同时用刻度尺测出摆长： (3)调节B的位置，使得A与B接触时，A的左 ③让摆块静止在平衡位置，扳动弹簧枪的扳机， 端到左边挡板的距离s,与B的右端到右边挡板