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:459 题号:22835138
用如图甲所示装置可研究斜槽末端两小球碰撞时的动量守恒。

(1)下列相关说法正确的有(       
A.安装轨道时,必须选择光滑的斜槽
B.铅垂线的作用是确定小球抛出点在水平地面上的垂直投影位置
C.实验中必须测量小球下落的高度
D.同一组实验中入射小球必须从同一高度释放

(2)实验中需选择合适的两小球发生碰撞,现提供如图乙所示的三个小球,则入射小球应选择__________,被撞小球应选择__________(填图乙中的序号)。
(3)如图丙,白纸上记录了的多次重复实验的数据,其中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,则B处对应小球的落地点与O点的距离为__________cm;若入射小球的质量为m1,被撞小球的质量为m2ABC三处落点与O点的距离记作OAOBOC,则实验需要验证的等式为__________

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【推荐1】某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,图中PQ是斜槽,QR是水平槽,斜槽与水平槽之间平滑连接。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹;再把B球放在水平槽上靠近槽末端的位置,让A球仍从原位置由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次,在记录纸上,最终确定DEF为三个落点的平均位置,图中O点时水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点。

(1)除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还需要用到的器材有_____
A.天平
B.秒表
C.毫米刻度尺
D.打点计时器(及电源和纸带)
E.圆规
F.弹簧测力计
G.游标卡尺
(2)测得OD=15.2cm,OE=25.2cm,OF=40.0cm,已知本实验中的数据相当好地验证了动量守恒定律,则入射小球与被碰小球的质量m1m2之比为_____。(计算结果保留两位有效数字)
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【推荐2】某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车的前端粘有橡皮泥,推动小车使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.

若已得到打点纸带如上图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,点是运动起始的第一点,则应选__________段来计算的碰前速度,应选__________段来计算碰后的共同速度(以上两格填“”或“”或“”或“”).
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名校
【推荐3】某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒,图中ab是两个半径相等的小球。实验步骤:

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斜槽轨道水平段槽口处,将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O
②将木板向右平移一定距离并固定,再将小球a从固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,与小球b相碰,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹AC
回答下列问题:
(1)若碰撞过程中没有机械能损失,为了保证碰撞后a球向右运动,ab两球的质量m1m2的大小关系是m1___________m2(选填“>”“=”或“<”)。
(2)必须测量的物理量有___________
A.小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度h
B.木板水平向右移动的距离L
C.a球和b球的质量m1m2
D.O点到ABC三点的竖直距离y1y2y3
(3)在实验误差允许范围内,若关系式___________成立,则碰撞过程中动量守恒。(用(2)中所测量的物理量表示)
(4)若碰撞过程中有机械能损失,若(3)中的关系式成立,___________(选填“能”或“不能”)验证碰撞过程中动量守恒。
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共计 平均难度:一般