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:259 题号:22824473
如图所示,用“碰撞实验器” 可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。O是小球抛出时球心在地面上的垂直投影点,实验时,先让入射小球A(质量为)多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其落地点的平均位置P,测量平抛水平射程OP;然后把被碰小球B(质量为)静置于水平轨道的末端,再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放,与被碰小球相撞,多次重复实验,找到两小球落地点的平均位置MN

(1)实验中,通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。实验必须满足的条件有________;
A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D.两球的质量必须相等

(2)在某次实验中,测出三个落地点的平均位置与O点的距离分别为OMOPON。在实验误差允许范围内,若满足关系式______,即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒;如果再满足关系式______,则说明两球的碰撞为弹性碰撞。(以上两空用给出的物理量表示)
(3)在上述实验中换用不同材质的小球,其它条件不变,可以改变小球的落点位置。下面三幅图中,可能正确的落点分布是_______
A.B.C.

相似题推荐

实验题 | 适中 (0.65)
【推荐1】碰撞的恢复系数的定义为,其中分别是碰撞前两物体的速度,分别是碰撞后两物体的速度。某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)测量碰撞的恢复系数,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在记录纸上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
第二步,把小球2放在斜槽末端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球1、2落点的平均位置;
第三步,用刻度尺分别测量三个落点的平均位置离O点的距离,即线段OMOPON的长度。
上述实验中:

(1)第一步中小球1落点的平均位置是_________,小球1与小球2碰后,小球1落点的平均位置是________,小球2落点的平均位置是_________;(选填“M点”“P点”或“N点”)
(2)请根据本实验的原理,写出用测量量表示的碰撞的恢复系数的表达式:__________________
(3)三个落点距O点的距离OMOPON与实验所用的小球质量是否有关系?____________________
2020-09-19更新 | 99次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐2】如图是某校兴趣小组在做“验证动量守恒定律”实验时设计的装置。已知该装置由弧形轨道和平直轨道两部分组成,弧形轨道下端与平直轨道相切,ab两滑块材料、表面粗糙程度均相同。

其操作步骤如下:
①将装置放在水平桌面上;
②如图甲,将滑块a从弧形轨道上某点由静止释放,一段时间后停在平直轨道上,用刻度尺测出滑块在平直轨道的滑行距离
③如图乙,将滑块b放置在平直轨道左端,再次将滑块a从同一点由静止释放,两滑块碰撞后同向运动,最终均静止在平直轨道上,测出两滑块在平直轨道上的滑行距离
回答以下问题:
(1)为了完成实验,该小组还需用到的测量工具是___________
(2)该实验中需满足的条件是___________
A.圆弧轨道必须光滑
B.平直轨道必须水平
C.滑块a的质量必须大于b的质量
(3)若ab质量之比为k,关系式___________成立则说明两滑块碰撞过程中动量守恒,关系式___________成立则说明两滑块之间发生弹性碰撞(用题目中所给符号表示)。
(4)实际的操作中滑块与平直轨道之间存在摩擦阻力,这会造成两滑块ab碰撞后动量之和___________(填“大于”“等于”或“小于”)碰撞前滑块a的动量。
2023-11-21更新 | 186次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验,在小车A的前端黏有橡皮泥,设法使小车A做匀速直线运动,然后与原来静止的小车B相碰并黏在一起,继续做匀速运动,设计图如下:在小车A的后面连着纸带,电磁打点计时器的频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。

①若已得到打点纸带如下图,并测得各计数点间的距离。在图上标出A为运动起始点,则应选______段来计算A碰前的速度,应选________段来计算A和B碰后的共同速度。

②已测得小车A的质量mA=0.4kg,小车B的质量mB=0.20kg,则由以上结果可得碰前总动量=_______kg·m/s,碰后总动量=________kg·m/s。(计算结果保留三位有效数字)
2021-05-25更新 | 183次组卷
共计 平均难度:一般