内容正文:
实验:验证动量守恒定律
【实验目的】
验证碰撞中的动量守恒定律。
【实验原理】
在一维碰撞中,测出物体的质量m1、m2和碰撞前、后物体的速度v1、v2、v′1、v′2,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。
【实验器材】
斜槽、小球(两个)、天平、直尺、复写纸、白纸、圆规等。
【实验过程】
(1)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)按照实验原理图甲安装实验装置,调整、固定斜槽使斜槽底端水平。
(3)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。
(4)不放被撞小球,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小球所有的落点都圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。
(5)把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,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,如实验原理图。
(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度,将测量数据填入表中。
(7)整理好实验器材放回原处。
【数据处理】
验证表达式:
【误差分析】
本实验误差主要来源:
(1)小球每次释放位置存在差异。
(2)小球离开轨道时的速度不水平。
(3)M、N、P点位置确定存在误差。
【注意事项】
(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。
例1:如图 所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图
(1)若入射小球质量为 m1,半径为 r1;被碰小球质量为 m2,半径为 r2,则( )
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是( )
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.秒表
(3)设入射小球的质量为 m1,被碰小球的质量为 m2,P 为碰
前入射小球落点的平均位置,则关系式(用 m1、m2 及图中字母
表示)m1· OP =m1· OM +m2· ON 成立,即表示碰撞中动量守恒
A.m1>m2,r1>r2
C.m1>m2,r1=r2
B.m1>m2,r1<r2
D.m1<m2,r1=r2
C
AC
例2.某同学用图