第一章 4．实验：验证动量守恒定律-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

　　　　 第一章　动量守恒定律 4．实验：验证动量守恒定律 1．知道验证动量守恒定律的实验方法有哪些。 2．知道验证过程中需要测量的物理量及其测量方法。 3．对数据应用列表法进行整理。 4．知道验证动量守恒定律实验的注意事项。 素养目标 探究过程 梳理要点 1 合作交流　应用拓展 2 课时测评 3 内容索引 2 3 4 5 1 探究过程 梳理要点 返回 一、实验目的 1．验证碰撞中的动量守恒。 2．学会本实验中的数据处理方法。 二、实验原理与方法 在一维碰撞中，测出相碰的两物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v1′、v2′，算出碰撞前的动量p＝m1v1＋m2v2及碰撞后的动量p′＝m1v1′＋m2v2′，看碰撞前、后动量是否相等。 三、实验器材 方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 气垫导轨、数字计时器、天平、滑块(两个)、弹簧、细线、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。 方案二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 斜槽、小球(两个小球大小相等、质量不同)、天平、复写纸、白纸、直尺等。 四、实验过程 方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 1．测质量：用天平测出滑块的质量。 2．安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。 3．实验：接通电源，利用配套的数字计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向)。 4．验证：一维碰撞中的动量守恒。 方案二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 1．测质量：用天平测出两小球的质量，并 选定质量大的小球为入射小球。 2．安装：按照如图甲所示的安装实验装置。 调整固定斜槽使斜槽底端水平。 3．铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好。记下铅垂线所指的位置O。 4．放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面，如图乙所示。圆心P就是小球落点的平均位置。 5．碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每 次让入射小球从斜槽同一高度(同步骤4中的高 度)自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10 次。用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点 的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N，如图乙所示。 6．验证：连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度，记录测量数据。最后代入m1· ＝m1· ＋m2· ，看在误差允许的范围内是否成立。 7．整理：将实验器材放回原处。 五、数据处理 方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 1．滑块速度的测量：v＝ ，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．验证的表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。 方案二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 　验证的表达式：m1· ＝m1· ＋m2· 。 六、误差分析 1．系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求。 (1)碰撞是否为一维。 (2)实验是否满足动量守恒的条件，如方案一中气垫导轨是否水平，用长木板实验时是否平衡掉摩擦力；两球是否等大等。 2．偶然误差：主要来源于质量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的测量。 七、注意事项 1．前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 2．方案提醒 (1)若利用气垫导轨进行验证，调整气垫导轨时，应注意利用水平仪确保导轨水平。 (2)若利用斜槽末端小球的碰撞进行验证 ①斜槽末端的切线必须水平； ②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放； ③选质量较大的小球作为入射小球； ④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。 3．探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不变。 返回 合作交流　应用拓展 返回 一　教材原型实验 (2023·山东临沂市高二月考)某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。 (1)下面是实验的主要步骤： ①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的 调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气； ③接通数字计时器； ④把滑块2静止放在气垫导轨的中间； ⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； 例1 ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧带有固定弹簧(未画出)的滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动； ⑦读出滑块通过光电门的挡光时间分别为：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35 ms； ⑧测出挡光板的宽度均为d＝5 mm，测得滑块1的质量为m1＝300 g，滑块2(包括弹簧)的质量为m2＝200 g。 (2)数据处理与实验结论： ①实验中气垫导轨的作用是： A．_____________________________________________； B．___________________________。 A．大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差； B．保证两个滑块的碰撞是一维的。 大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差 保证两个滑块的碰撞是一维的 ②碰撞前滑块1的速度v1为_____m/s；碰撞后滑块1的速度v2为_____m/s；碰撞后滑块2的速度v3为_____m/s。(结果均保留2位有效数字) 滑块1碰撞之前的速度 v1＝ m/s≈0.50 m/s； 滑块1碰撞之后的速度 v2＝ m/s≈0.10 m/s； 滑块2碰撞之后的速度 v3＝ m/s≈0.60 m/s。 0.50 0.10 0.60 ③碰撞前系统的总动量为m1v1＝_____kg·m/s。 碰撞后系统的总动量为m1v2＋m2v3＝____kg·m/s。 由此可得实验结论：_____________________________________________ ________________。 系统碰撞之前m1v1＝0.15 kg·m/s，系统碰撞之后m1v2＋m2v3＝ 0.15 kg·m/s。 通过实验结果可得结论：在实验误差允许的范围内，两滑块相互作用的过程，系统的动量守恒。 0.15 0.15 在实验误差允许的范围内，两滑块相互作用的过程， 系统的动量守恒 (2023·江苏南通高二质检)小华利用斜槽 滚球“验证动量守恒定律”，装置如图甲所示。 (1)小华分别测量出入射小球A、被碰小球B的 质量分别为mA、mB，为了防止碰撞后球A反 弹，应保证mA____(选填“>”、“＝”或“<”)mB。 为了防止碰撞后A球反弹，应保证A球的质量mA大于B球的质量mB。 例2 > (2)下列实验操作步骤，正确的顺序是__________。 ①在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下 铅垂线所指的位置O ②安装好斜槽 ③用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度为x1、x2、x3 ④不放球B，让球A从G点由静止滚下，并落在地面上，重复多次实验 ⑤将球B放在斜槽前端边缘位置，让球A从G点由静止滚下，使A、B碰撞，重复多次实验 ②①④⑤③ 根据“验证动量守恒定律”实验的操作步骤， 应先装好斜槽，使槽的末端切线水平，然后在 地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅 垂线所指的位置O；不放球B，让球A从G点由静止滚下，并落在地面上，重复多次实验；然后将球B放在斜槽前端边缘位置，让球A从G点由静止滚下，使A、B碰撞，重复多次实验；用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度x1、x2、x3，故顺序为②①④⑤③。 (3)图乙中碰前小球A落地点的平均位置为_____cm。 用尽量小的圆将各个落点圈起来，圆心即为平均落地点，则由题图乙读出碰撞前A球的水平射程OP为8.60 cm。 8.60 (4)若两个小球在轨道末端碰撞过程中动量守恒，则需验证的关系式为___________________(用题中给出的物理量表示)。 根据动量守恒定律可得在水平方向有mAv0＝mAv1＋mBv2，根据平抛运动有h＝ gt2，小球落地时间相等，则有mAv0t＝mAv1t＋mBv2t，即mAx2＝mAx1＋mBx3。 mAx2＝mAx1＋mBx3 (5)实验中造成误差的可能原因有________。 A．斜槽轨道不光滑 B．斜槽轨道末端不水平 C．斜槽轨道末端到地面的高度未测量 D．测得的OM、OP、ON的长度值不准确 √ 轨道不光滑对实验无影响，只要到达底端时的速度相同即可，故A错误；轨道末端不水平，则小球不能做平抛运动，则对实验会造成误差，故B正确；两球从同一高度开始做平抛运动，则下落的时间相等，即轨道末端到地面的高度未测量对实验不会造成误差，故C错误；用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度值可造成偶然误差，故D正确。 √ 针对练．如图所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器。 它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑 块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C、D的气垫导轨以及滑块A、B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)，采用的实验步骤如下： (a)用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB； (b)调整气垫导轨，使导轨______； (c)在滑块A、滑块B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； (d)用刻度尺测出滑块A的左端至板C的距离L1，B的右端至板D的距离L2； 水平 (e)按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当滑块A、B分别碰撞挡板C、D时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。 (1)把步骤(b)补充完整。 为保证A、B作用过程中系统动量守恒，应调整气垫导轨，使导轨水平。 (2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是____________ _____。 弹簧恢复原长后，A、B做匀速直线运动，A的速度大小为vA＝ ，B的速度大小为vB＝ 以向左的方向为正方向，由动量守恒定律得 mAvA－mBvB＝0 由以上各式解得 ＝0。 ＝0 (3)利用上述实验数据还能测出被压缩弹簧的弹性势能的大小，请写出表达 式：__________________。 由能量守恒定律得，被压缩弹簧的弹性势能 二　拓展创新实验 某同学用如图所示的装置“验证动量守恒 定律”并测量处于压缩状态下的弹簧的弹性势 能。实验前，用水平仪先将光滑操作台的台面 调为水平。其实验步骤为： A．用天平测出滑块A、B的质量mA、mB； B．用细线将滑块A、B连接，使A、B间的弹簧处于压缩状态； C．剪断细线，滑块A、B离开弹簧后均沿光滑操作台的台面运动，最后都滑落台面，记录A、B滑块的落地点M、N； D．用刻度尺测出M、N距操作台边缘的水平距离x1、x2； E．用刻度尺测出操作台面距地面的高度h。 例3 请根据实验步骤完成下面填空： (1)滑块A、B都离开桌面后，在空中运动的时间tA____ (选填“>”、“<”或“＝”)tB； 滑块A、B都离开桌面后做平抛运动，竖直方向高度相同，由h＝ gt2可得tA＝tB＝ 。 ＝ (2)如果滑块A、B组成的系统水平动量守恒，须满足的关系是____________(用测量的物理量表示)； mAx1＝mBx2 根据动量守恒定律得mAvA＝mBvB 因为tA＝tB 可得mAx1＝mBx2。 (3)剪断细线前，弹簧处于压缩状态下的弹性势能 是_______________(用测量的物理量和重力加速度g表示)。 (2023·河南信阳高二月考)某班物理兴趣小组 选用如图所示的装置来“探究碰撞中的不变量”。 将一段不可伸长的轻质小绳一端与力传感器(可以 实时记录绳所受的拉力)相连固定在O点，另一端连 接小钢球A(忽略钢球的大小)，把小钢球拉至M处可使绳水平拉紧。在小钢球最低点N右侧放置有一水平气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B(B上安装宽度较小且质量不计的遮光板)、光电门(已连接数字毫秒计)。当地的重力加速度为g。 某同学按上图所示安装气垫导轨、滑块B(调整滑块B的位置使小钢球自由下垂静止在N点时与滑块B接触而无压力)和光电门，调整好气垫导轨高度，确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰。让小钢球A从某位置释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A并没有立即反向，碰撞时间极短。 例4 (1)为完成实验，除了毫秒计读数Δt、碰撞前瞬间绳的拉力F1、碰撞结束瞬间绳的拉力F2、滑块B质量mB和遮光板宽度d外，还需要测量的物理量有________。(用题中已给的物理量符号来表示) A．小钢球A的质量mA B．绳长L C．小钢球从M到N运动的时间 √ √ (2)滑块B通过光电门时的瞬时速度vB＝____。(用题中已给的物理量符号来表示) (3)实验中的不变量的表达式是：____________________________________。(用题中已给的物理量符号来表示) 滑块B通过光电门时的瞬时速度vB＝ 根据牛顿第二定律得F1－mAg＝mA F2－mAg＝mA 根据动量守恒定律得mAv1＝mAv2＋mBvB 整理得＝ 所以还需要测量A的质量mA以及绳长L。 针对练．某物理兴趣小组利用如图甲所示的 装置进行实验。在足够大的水平平台上的A 点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩 擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当 地重力加速度为g，采用的实验步骤如下： ①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片； ②用天平分别称出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb； ③a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上； ④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动； ⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t； ⑥滑块a最终停在C点(图中未画出)，用刻度尺测出A、C之间的距离xa； ⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离xb； ⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量。 (1)滑块a经过光电门的速度为___ (用上述实验数据字母表示)。 烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度va＝ 。 (2)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证 等式________________成立即可(用上述实验数据 字母表示)。 b离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得h＝ gt2，xb＝vbt 解得vb＝xb 若动量守恒，设向右的方向为正方向，则有 0＝mbvb－mava 即ma ＝mbxb 。 (3)改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得 到 与xa的关系图像如图乙所示，图线的斜率为 k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大 小为____(用上述实验数据字母表示)。 对滑块a由光电门向左运动过程分析，则有 v ＝2axa 经过光电门的速度va＝ 由牛顿第二定律可得a＝ ＝μg 联立可得 则由题图乙可知k＝ 。 返回 课 时 测 评 返回 1．(10分)(2023·安徽蚌埠市高二月考)用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。 (1)实验前需要调节气垫导轨水平，借助光电门来检验气垫导轨是否水平的方法是__________________________________________________________ _________________________。 使其中一个滑块在导轨上运动，看滑块经过两光电门的时间是否相等，若相等，则导轨水平 使其中一个滑块在导轨上运动，看滑块经过两光电门的时间是否相等，若相等，则导轨水平。 2 3 4 5 1 (2)为了研究两滑块所组成的系统在两种情况下的动量关系，实验分两次进行。 第一次：将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt1，A与B碰撞后又分开，滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2，滑块B通过光电门2的时间为Δt3。 第二次：在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶，同样让滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt4，A与B碰撞后粘连在一起，滑块B通过光电门2的时间为Δt5。 2 3 4 5 1 为完成该实验，还必须测量的物理量有________(填选项前的字母)。 A．挡光片的宽度d B．滑块A的总质量m1 C．滑块B的总质量m2 D．光电门1到光电门2的距离L √ √ 本实验需要验证动量守恒定律，所以在实验中必须要测量质量和速度，速度可以根据光电门的挡光时间求解，而质量通过天平测出，同时，挡光片的宽度可以消去，所以不需要测量挡光片的宽度，故选BC。 2 3 4 5 1 (3)在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程 中动量守恒，则应该满足的表达式为______ ________(用已知量和测量量表示)。 在第二次实验中，碰撞后A、B速度相同，根据动量守恒定律有m1v1＝(m1＋m2)v2，根据速度公式可知v1＝ 。 2 3 4 5 1 (4)在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中机械能守恒，则应该满足 的表达式为_____________________(用已知量和测量量表示)。 2 3 4 5 1 2．(10分)某实验小组的同学进行“验证动量守恒定律”的实验， 实验装置如图1所示。入射小球A与被碰小球B半径相同。先不 放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水 平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘 处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。如图1所示，记录纸上的O点是重锤所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。 (1)本实验必须满足的条件是________； A．斜槽轨道是光滑的 B．斜槽轨道末端是水平的 C．A球每次从斜槽轨道同一位置由静止释放 D．测出斜槽轨道末端离地面的高度，从而计算出平抛运动的时间 √ √ 2 3 4 5 1 只要小球离开轨道做平抛运动就行，所以斜槽轨道是否 光滑都可以，故A错误；为保证小球做平抛运动，斜槽 轨道末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前速度相同， 则A球每次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放，故C 正确；本实验不需要测量平抛运动的时间，故D错误。故选BC。 2 3 4 5 1 (2)在两球碰撞后，为使A球不反弹，所选用的两小球质量关 系应为mA______(选填“小于”、“大于”或“等于”)mB； 为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球质量应大于被碰球质量，故A球质量大于B球质量。 大于 (3)实验中用天平测量出入射小球和被碰小球的质量mA、mB，验证动量守恒定律的表达式为(用图1中的字母表示)________________________； mA ＝mA ＋mB 要验证动量守恒定律，则mAv0＝mAv1＋mBv2 小球离开轨道后做平抛运动，抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以时间t得mAv0t＝mAv1t＋mBv2t 即mA ＝mA ＋mB 。 2 3 4 5 1 (4)某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞 过程中动量守恒，则入射小球质量mA和被碰小球质 量mB之比为______。 如题图2所示，代入上式得mA×22.50＝mA×12.50＋mB×35.00 解得mA∶mB＝7∶2。 7∶2 2 3 4 5 1 3．(10分)如图甲所示，某实验小组采用常规 方案验证动量守恒定律。实验完成后，该小 组又把水平木板改为竖直木板再次实验，如 图乙所示。图中小球半径均相同、质量均已知，且mA>mB，B、B′ 两点在同一水平线上。 (1)若采用图甲所示的装置，实验中还必须测量的物理量是______________ _______。 如果采用题图甲所示装置，由于小球平抛运动的时间相等，故可以用水平位移代替速度进行验证，故需要测量OM、OP和ON的距离。 OM、OP和ON 的距离 2 3 4 5 1 (2)若采用图乙所示的装置，下列说法正确的是________。 A．必需测量BN、BP和BM的距离 B．必需测量B′N、B′P和B′M的距离 √ √ 2 3 4 5 1 采用题图乙所示装置时，利用水平距离相等， 根据下落的高度可确定飞行时间，从而根据 高度表示出对应的水平速度，故需测量B′N、 B′P和B′M的距离，小球碰后做平抛运动，速度越快，下落高度越小，单独一个小球下落时，落点为P，两球相碰后，落点分别为M和N，根据动量守恒定律有mAv＝mAv1＋mBv2，而速度 2 3 4 5 1 4．(10分)(2023·河北衡水高二月考)如图所示的装置是“冲 击摆”，摆锤的质量很大，子弹以初速度v0从水平方向射 入摆中并留在其中，随摆锤一起摆动。 (1)子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高 位置的过程中，________守恒。要得到子弹和摆锤一起运动的初速度v，还需要测量的物理量有________。 A．子弹的质量m B．摆锤的质量M C．冲击摆的摆长l D．摆锤摆动时摆线的最大摆角θ (2)用问题(1)中测量的物理量得出子弹和摆锤一起运动的初速度v＝______________。 √ √ 机械能 2 3 4 5 1 子弹射入摆锤后，与摆锤一起从最低位置摆至最高位置的 过程中，机械能守恒。设在最低位置时，子弹和摆锤的共 同速度为v，则由机械能守恒定律可得 (m＋M)v2＝ (m＋M)g(l－lcos θ)，解得v＝ ，则要得到 子弹和摆锤一起运动的初速度v，还需要测量的物理量有冲击摆的摆长 l、摆锤摆动时摆线的最大摆角θ。 2 3 4 5 1 (3)通过表达式_______________，即可验证子弹与摆锤作 用过程中满足动量守恒定律。(用已知量和测量量的符号 m、M、v、v0表示) 射入摆锤前子弹速度为v0，动量为mv0；子弹和摆锤一起运动的瞬间速度为v，动量为(m＋M)v，该过程中若mv0＝(m＋M)v，即可验证子弹与摆锤作用过程中满足动量守恒定律。 mv0＝(m＋M)v 2 3 4 5 1 5．(10分)某同学设计了一个验证动量守恒定律的实验，实验步骤如下，请完成填空。 (1)用游标卡尺测出遮光片的宽度d，如图甲所示，则d＝______mm。 游标卡尺的读数为：主尺的读数＋游标尺的读数×精度值＝3 mm＋7×0.05 mm＝3.35 mm。 3.35 2 3 4 5 1 (2)如图乙所示，将遮光片固定在小车A上，光电门1、2固定在长木板的一侧，长木板下垫着小木片，使得小车A运动时通过两个光电门的时间相等，这样做的目的是__________。 保持长木板的倾角不变，如图丙所示，在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之运动，并与原来静止在前方的小车B相碰，碰后粘合成一体继续运动，用数字毫秒计分别读出遮光片通过光电门1、2的时间t1＝3.14 ms、t2＝4.75 ms。 小车A运动时通过两个光电门的时间相等，即通过光电门的速度相同，则小车做匀速直线运动，这样做的目的是平衡摩擦力。 平衡摩擦力 2 3 4 5 1 (3)已测得小车A和橡皮泥的总质量m1＝0.4 kg，小车B的质量m2＝0.2 kg，则碰前两小车的总动量为______kg·m/s，碰后两小车的总动量为______kg·m/s。比较碰撞前后的总动量，完成验证。(计算结果均保留3位有效数字) 小车通过光电门1时的速度为v1＝ m/s≈1.07 m/s 小车通过光电门2时的速度为v2＝ m/s≈0.705 m/s 则碰前两小车的总动量为p1＝m1v1＝0.4×1.07 kg·m/s＝0.428 kg·m/s。 碰后两小车的总动量为p2＝(m1＋m2)v2＝(0.4＋0.2)×0.705 kg·m/s＝ 0.423 kg·m/s。 0.428 0.423 返回 2 3 4 5 1 谢 谢 观 看 ！ 第一章　 　动量守恒定律 2 3 4 5 1 OP (————) OM (————) ON (————) ＝ ＝ ＝ mA－mB mA－mB Ep＝mA＋mB Ep＝mAv＋mBv＝mA＋mB。 根据能量守恒定律得Ep＝mAv＋mBv 又vA＝，vB＝，tA＝tB＝ 联立解得Ep＝。 ＝＋mB ＝＋mB ma＝mbxb ＝xa ，解得μ＝ ＝ ，v2＝，代入则有＝ ＝＋ 在第一次实验中，碰撞前A的速度为v0＝，碰撞后A的速度为vA＝，B的速度为vB＝，根据机械能守恒定律有m1v＝m1v＋m2v，代入则有＝＋ C．若＝＋，则表明 此碰撞动量守恒 D．若＝＋，则表明此碰撞动量守恒 v2＝，代入整理 ＝＋，故选BC。 v＝，根据h＝gt2 可得t＝， 解得v＝，v1＝， ＝ ＝ $$