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 > 用竖直挡板验证动量守恒定律
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:467 题号:16160007
某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。并进行如下的实验操作:组装好实验器材,将小球1由图中的挡板处静止释放,记录小球1在竖直挡板上的撞击点;将直径相等的小球2放在导轨的末端(小球1的质量大于小球2的质量),记录在竖直挡板上的水平投影点O;然后将小球1由挡板处静止释放,记录小球1、小球2在竖直挡板上的撞击点。回答下列问题:

(1)小球1与小球2相碰后,两球撞在竖直挡板上得到痕迹,其中小球1碰后撞在木板上的___________(填“a”“b”或“c”)点。
(2)为了完成实验的验证,需要测量的物理量有___________。(填字母)
A.小球的直径d             
B.小球1、小球2的质量
C.轨道末端与竖直挡板之间的距离x       
D.依次测量出图中abc三点到O点的距离
(3)若两球碰撞过程动量守恒,则关系式___________成立。(用需要测量的物理量的符号表示)

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【推荐1】某同学也通过半径相同的AB两球的碰撞来验证动量守恒定律,但将实验装置进行了改装:如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′,测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1h2h3。若所测物理量满足表达式________________________时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。

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【推荐2】在“验证动量守恒定律”实验中,装置如图所示,按照以下步骤进行操作:
①在平木板表面钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处,使小球a从斜槽轨道上由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O
②将木板水平向右移动一定距离并固定,再使小球a由静止释放,撞到木板上得到痕迹B
③把小球b静止放在斜槽轨道最右端,让小球a仍由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上得到痕迹AC
(1)为了保证在碰撞过程中a球不反弹,ab两球的质量m1m2间的关系是m1___________m2。(填“>”、“<”或“=”)
(2)下列器材选取或实验操作符合实验要求的是___________
A.小球ab半径可以不同
B.小球a每次必须从斜槽轨道同一位置由静止释放
C.斜槽轨道末端必须保持水平
D.需用秒表测定小球在空中飞行的时间

(3)实验测得,小球ab质量分别为m1m2O点到ABC三点的距离分别为y1y2y3,若动量守恒,则需要验证的表达式为___________。(用所测量的量表示)
2021-01-12更新 | 2282次组卷
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【推荐3】如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个大小相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上、重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置点的距离,即线段的长度

(1)小明先用螺旋测微器测量一个小球的直径,刻度如上图所示,读数为______mm;
(2)入射小球1的质量应______(选填“大于”“等于”或“小于”)被碰小球2的质量;入射小球1的半径应______。(选填“大于”“等于”或“小于”)被碰小球2的半径。
(3)除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还必须使用的两种器材是______
A.秒表             B.天平            C.刻度尺             D.打点计时器
(4)(单选)下列说法中正确的是______
A.如果小球每次从同一位置由静止释放,每次的落点一定是重合的
B.重复操作时发现小球的落点并不重合,说明实验操作中出现了错误
C.用半径尽量小的圆把 10 个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节斜槽上固定位置 A,它的位置越低,线段 OP 的长度越大
(5)当所测物理量满足表达式______(用所测物理量的m1m2L1L2L3表示)时,即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式______(用所测物理量m1m2L1L2L3表示)时,即说明两球是弹性碰撞。
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