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:0.65 引用次数:83 题号:21110068
如图,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)两小球质量的关系应满足________
A.          B.             C.
(2)实验必须满足的条件(        )(多选)
A.轨道末端的切线必须是水平的
B.斜槽轨道必须光滑
C.入射球每次必须从同一高度静止滚下
D.未放2球时,1球落点的平均位置是P
(3)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量_______(填选项前的序号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度h       B.小球抛出点距地面的高度H     C.小球做平抛运动的射程
(4)如上图1是多次实验(每次约束两球的位置均相同)得到的其中一个钢球的落点分布图,请你写出确定其平均落点的方法:__________________________ 。若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_________________________。若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为___________________________________。(最后两空用图中字母或线段表示)

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【推荐1】碰撞的恢复系数为e,其中v10v20分别是碰撞前两物体的速度,v1v2分别是碰撞后两物体的速度。若e=1,则为弹性碰撞;e<1则为非弹性碰撞。某同学利用验证动量守恒定律的装置测量两球碰撞的恢复系数,使用半径相等的小球1和2,且小球1的质量大于小球2的质量。安装装置,做测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O
a.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,用圆把小球的所有落点圈在里面,圆尽量小,其圆心就是小球落点的平均位置。
b.把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
c.用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,依次用OMOPON表示。

(1)用测量量表示的恢复系数的表达式为e______
(2)三个落地点距O点的距离OMOPON中与所用的小球质量无关的是________
(3)若测得小球1与小球2的质量分别为m1m2,则当满足__________,说明碰撞过程动量守恒。
2023-12-09更新 | 129次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】图甲为“验证动量守恒定律”的实验装置图,图乙是实验原理图(O点是小球抛出点在地面上的垂直投影)。实验开始时,先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上由静止释放,找到其落地点的平均位置P,然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分,再将入射小球A从斜轨上由静止释放,与小球B相碰,并且多次重复,找到小球落点的平均位置分别为MN,测量MPN三点到O点的水平距离分别为xMxPxN
   
(1)关于本实验,下列说法正确的是_________(填标号)。
A.斜槽轨道末端必须水平
B.两小球的质量必须满足m1m2
C.入射小球A每次可由不同位置自由滚下
(2)实验过程中_________(填“需要”或“不需要”)测量小球做平抛运动的时间。
(3)若_________(用xMxPxN表示),则说明两小球碰撞过程动量守恒;在验证动量守恒后,若测量数据满足表达式_________(仅用xMxPxN表示),则说明碰撞为弹性碰撞。
2023-10-14更新 | 113次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某实验小组设计实验来验证动量守恒定律,实验装置如图,铁架台的顶端固定量角器,量角器的上边水平。两根轻绳,一端系于铁架台顶端,另一端分别连接A、B两个钢制小球,质量分别为,且两小球球心到悬点的距离相等。现将小球A拉起至轻绳与竖直方向夹角为,由静止释放后与静止于悬点正下方的小球B发生对心碰撞,碰后A、B两球摆至最大高度时轻绳与竖直方向的夹角分别为,如图所示。两小球发生的碰撞可视为弹性碰撞,空气阻力不计。

(1)由图可知,小球A的质量______小球B的质量(选填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)此实验中______(选填“需要”或“不需要”)测量轻绳长度。若两小球碰撞满足______,则两小球碰撞过程中动量守恒。
2021-09-05更新 | 321次组卷
共计 平均难度:一般