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步骤和数据处理
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:836 题号:15287555
聪聪同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。
(1)实验中,质量为的入射小球和质量为的被碰小球B的质量关系是___________(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)当满足关系式___________时,证明、B两小球碰撞过程中动量守恒;若碰撞前后系统无机械能损失,则系统机械能守恒的表达式为___________

A.
B.
C.

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【推荐1】同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内固定一段弧型轨道,其下端与水平桌面相切。先将小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放,测出小滑块A在水平桌面上滑行的最大距离x1(如甲图),然后将另一小滑块B放在弧型轨道的最低点,再将小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放,A与B碰撞后,测出A沿桌面滑行的最大距离x2和B沿桌面滑行的最大距离x3(如图乙)。已知滑块A和B与桌面间的动摩擦因数相同,回答下列问题:

(1)下列选项中,属于本实验要求的是______
A.所用弧型轨道必须是光滑的
B.A的质量大于B的质量
C.实验中滑块A的释放点离水平桌面要适当高一些
D.滑块A先后两次必须从弧型轨道上同一点无初速度释放
(2)若用表示小滑块A的质量、用表示小滑块B的质量,下列关系式______,在实验误差允许的范围内成立,则可验证A、B组成的系统在碰撞过程中动量守恒。
A.                              B.
C.                      D.
(3)若要证明A、B发生了弹性碰撞,则还需关系式______成立。
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【推荐2】2022年10月16日,党的二十大在京开幕,在二十大报告中,体育、健康等关键词多次提及,报告提出:“促进群众体育和竞技体育全面发展,加快建设体育强国”,这正是全面建设社会主义现代化国家的一个重要目标,冰壶运动深受人们的喜爱,现在流行一种旱地冰壶,它的赛道是由多块正方形的耐力板组成,如图甲所示,某实验小组的同学想用此装置验证碰撞中的动量守恒,为了便于实验研究,将旱地冰壶的赛道改造成如图乙所示的赛道,现有两个材料不同的红壶和黄壶,某同学先将黄壶放在出发点a处,轻推黄壶,测得黄壶经过b点后再向前运动格速度变为零,并恰好停在分界线的中心点上;然后在a处仍然放上黄壶,在b处放上红壶,用同样的力度轻推黄壶,与红壶碰撞后,测得红壶向前运动格速度变为零,黄壶经过b点后再向前运动格速度变为零,两壶均恰好停在分界线的中心点上。

(1)为保证碰撞中的实验效果,要求黄壶的质量_______(填“大于”“等于”或“小于”)红壶的质量。
(2)若已知黄壶的质量为,与耐力板间的动摩擦因数为;红壶的质量为,与耐力板间的动摩擦因数为,则验证动量守恒定律的表达式为___________________________(用题中所给字母表示)。
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【推荐3】某实验小组做“测量小车与长木板之间的动摩擦因数”实验时,实验装置放置在水平桌面上,如图甲所示。实验中采用了微型力传感器来测量细线的拉力大小F

(1)紧扣本实验目的,利用图甲并结合你曾做过的实验经历,下列说法中正确的是___________
A.应当先接通电源,再释放小车
B.需要平衡摩擦力
C.小车在加速运动的过程中,力传感器的示数等于砂和砂桶的重力
D.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)现将长木板水平放置,若所用电源的频率为50Hz,并提供毫米刻度尺处理纸带。根据多条纸带的数据,绘制了小车的加速度a与小车所受拉力F的图像,如图乙所示。由图像可算出小车的质量M=___________kg;若重力加速度g=10m/s2,则小车与长木板间的动摩擦因数μ=___________

(3)测出小车的质量M后,小组成员继续用该装置进行实验探究:他们撤掉通过定滑轮悬挂的砂和砂桶,并在长木板右侧垫一合适的垫片,然后用手轻推小车使之能做匀速运动。小车运动开始后,很快再在小车上轻放一物块,得到如图丙所示的一条纸带。则所放物块的质量m=___________kg。
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