组卷网 > 高中物理综合库 > 物理实验 > 力学实验 > 验证动量守恒定律 > 验证动量守恒定律的实验目的、原理、器材
题型:实验题 难度:0.94 引用次数:949 题号:13119624
如图甲所示,用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,进入水平轨道后,从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。如图乙所示,MPN为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点。

(1)本实验中,要想更准确的确定小球平均落点位置,需要借助哪种实验仪器_____(填仪器名称即可)
(2)在这个实验中,为了减小实验误差,两球的质量应满足______;(填“>”、“<”或“=”)
(3)在某次实验中,测得两球的质量分别为,记录的落点平均位置MN在同一条直线上,测得三个落点位置与O点的距离分别为。在实验误差允许范围内,若满足关系式______,则可以认为A、B两球碰撞前后在方向上的总动量守恒;若碰撞是弹性碰撞,则仅需满足的关系式______。(均用测量的量表示)

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【推荐1】在验证碰撞中动量守恒的实验中,实验要证明的是动量守恒定律的成立,即
1)按这一公式的要求,需测量两小球的质量和它们碰撞前后的水平速度,但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离,这是因为__________
2)用图中的符号来表示AB两小球碰撞中动量守恒的表达式是_____
3)两球质量应满足m1_____ m2。

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【推荐2】如图1所示,在“验证动量守恒定律”实验中,A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下,从轨道末端抛出,落到位于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端,让A球仍从位置C由静止滚下,A球和B球碰撞后,分别在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作10次。MPN为三个落点的平均位置,未放B球时,A球的落点是P点,O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点,如图2所示。

(1)为了尽量减小实验误差,A球碰后要沿原方向运动,两个小球的质量应满足m1___________m2(选填“>”或“<”)。
(2)关于本实验的条件和操作要求,下列说法正确的是___________
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端必须水平
C.B球每次的落点一定是重合的
D.实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
(3)已知A、B两个小球的质量m1m2,三个落点位置与O点距离分别为OMOPON。在实验误差允许范围内,若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
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【推荐3】如图所示,气垫导轨是一种常见的物理实验装置,导轨上有很多小孔,气泵送来的压缩空气从小孔喷出,使导轨上的滑块运动时受到的阻力可以忽略不计。在“验证机械能守恒”实验中,研究滑块在无重物牵引下运动时是否满足机械能守恒,则气垫导轨应处于___________(选填“水平”或“倾斜”)状态;在“研究滑块碰撞时的动量是否守恒”实验中,气垫导轨应处于___________(选填“水平”或“倾斜”)状态。
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