内容正文:
第六章 动量守恒定律
实验❽ 验证动量守恒定律
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课时跟踪练(34)
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第六章 动量守恒定律
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方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图所示)
1.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、橡皮泥等。
2.实验操作
(1)测质量:用天平测出两个滑块的质量。
(2)安装:正确安装好气垫导轨。
(3)实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块碰撞前后的速度。
(4)重复:①改变滑块的质量,重复以上操作;②改变滑块的初速度大小和方向,重复以上操作。
3.实验数据记录及分析
(1)测滑块的速度:v= eq \f(Δx,Δt) ,式中Δx为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。
(2)验证:在实验误差允许的范围内验证表达式m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′是否成立。
方案二:利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如图所示)
1.实验器材
斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。
2.实验操作
(1)测质量:用天平测出两个钢球的质量m1、m2。
(2)安装:按照图中所示安装实验装置,使槽的末端切线水平。白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。
(3)不碰印点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上同一位置由静止滚下,碰到地面时在白纸上印上位置,重复10次。
(4)碰撞印点:把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽上同一位置由静止滚下,使它们发生碰撞,两个小球碰到地面时在白纸上印上两个位置,重复10次。
3.实验数据记录及分析
(1)找点:用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是碰撞前入射小球A的落点,圆心M就是碰撞后入射小球A的落点,圆心N就是碰撞后被碰小球B的落点。
(2)测距离:用小球平抛的水平位移替代小球的速度,用刻度尺量出线段OP、OM、ON的长度。OP替代碰撞前入射小球A的速度,OM替代碰撞后入射小球A的速度,ON替代碰撞后被碰小球B的速度。
小球离开斜槽后做平抛运动,由H= eq \f(1,2) gt2得到t= eq \r(\f(2H,g)) ,可知小球的下落时间相同;小球初速度为v= eq \f(x,t) ,所以可用平抛运动