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:365 题号:5093432
研究两个小球在轨道水平部分碰撞的规律(动量守恒定律):先安装好如图1实验装置,在地上铺一张白纸。白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O之后的实验步骤如下:

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B,让小球1A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MPNO点的距离,即线段OMOPON的长度。
1)上述实验除需测量线段OMOPON的长度外,还需要测量的物理量有 ________
AAB两点间的高度差h1         
BB点离地面的高度h2
C.小球1和小球2的质量m1m2     
D.小球1和小球2的半径r
2)当所测物理量满足 ________________ 时(用所测物理量的字母表示),说明两球碰撞遵守动量守恒定律.如果还满足_________________时(用所测物理量的字母表示),说明两球碰撞发生弹性碰撞;
3)完成上述实验后,某实验小组对装置进行了如图2所示的改造。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤12的操作,得到两球落在斜面上的平均落点M′P′N′。用刻度尺测量斜面顶点到MP′N′三点的距离分别为l1l2l3则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为__________________ (用所测物理量的字母表示)。

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【推荐1】小明在利用如图所示的实验装置验证“动量守恒定律”时,完成了如下的操作:

①分别测量出两直径大小相等的小球甲、乙的质量并分别记为
②按图组装好实验器材并调节斜槽末端呈水平;
③不放被碰球乙,让小球甲从斜槽上的某位置由静止释放,小球甲离开斜槽后,经过一段时间小球落在水平面上的P点;
④在斜槽的末端放上被碰球乙,小球甲由同一位置静止释放,结果小球甲并未发生反弹,最终两球均落在水平面上;
⑤通过测量的实验数据,完成动量守恒定律的验证。
根据掌握的知识完成下列填空:
(1)为了满足第④步的要求,则的关系是______(填“>”、“<”或“=”)。
(2)为了完成动量守恒的验证,除了已测量的两球质量外还需测量的量有______
A.小球甲的释放点到距离轨道末端的高度h
B.小球甲放在斜槽末端时,球心距离水平面的高度H
C.斜槽末端在水平面上的投影点OMPN三点的距离
(3)在实验误差允许的范围内,如果关系式:________成立,则两小球在碰撞过程中的动量守恒;如果两小球的碰撞是弹性碰撞,则还需要满足关系式:________。(以上两关系式均用测量的物理量表示)
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【推荐2】某实验小组同学为“验证动量守恒定律”设置实验装置如图甲所示,放在长木板上的小车A的前端粘有橡皮泥,现推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,在小车A后连接纸带,电磁打点计时器的电源频率为50Hz,已测得小车A的质量,小车B的质量。现获得一条纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上),可得碰前_________,碰后_________(结果保留三位有效数字)。由此该小组同学得出实验结论为__________________________________
   
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【推荐3】用如图所示的装置验证动量守恒定律。质量为的钢球A用细线悬挂于O点,质量为的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L。使悬线在A球释放前张直,且线与竖直线的夹角为αA球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指针推移到与竖直线的夹角为β处,B球落到地面上。地面上铺一张盖有复写纸的白纸D。保持α角不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。

(1)图中s应是B球初始位置到___________的水平距离。
(2)为了验证两球碰撞过程的动量守恒,应测量_____________________________________________________________________________等物理量。
(3)用测量的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:____________________________________________
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