题目内容

在验证碰撞中动量守恒定律时,实验装置的示意图如图2所示,一位同学设计的主要实验步骤如下:?

A.在桌边固定斜槽碰撞实验器(即斜槽轨道),调整轨道末端成水平,并调整支柱高度,使两球碰撞时,两球心在同一高度;调整支柱的方向,使两球碰撞后运动方向与一个球运动时的方向在同一直线上;?

B.用天平称出两球质量ma和mb;?

C.把白纸铺在地面上,在白纸上记下重锤所指位置O,在白纸上铺好复写纸;?

D.任取一球a,让其多次从斜槽轨道上同一高度处由静止滚下,在纸上找出平均落点,记为P;

E.将另一球b放在支柱上,再让a球多次从斜槽上同一位置滚下,找出两球正碰后在纸上的平均落点,记为M和N;?

F.用米尺量出平均落点P、M、N到O点的距离OP、OM、ON;?

G.计算a、b两球碰前总动量p1=ma×OP,碰后总动量p2=ma×OM+mb×ON.比较pa和pb是否相等,得出实验结论.

这个学生的实验步骤中的错误和遗漏之处是:?

(1)______________________________;?

(2)______________________________;?

(3)______________________________;?

(4)______________________________;?

(5)______________________________.?

解析:根据实验原理及正确步骤逐项分析解答.?

(1)实验中漏测小球的直径;(2)步骤A中未调整支柱到斜槽末端的距离,使其等于小球的直径;(3)步骤D中应取质量大的球作为入射球;(4)步骤E中应使入射球从斜槽上的同一位置由静止开始滚下;(5)步骤G中计算公式应为p2=ma×OM+mb×(ON-2r).?

 


练习册系列答案
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(2008?汕头二模)在验证碰撞中动量守恒的实验中,所验证的是从斜槽某一位置滚下的小球A在斜槽的水平出口处与静止于支架的小球B发生对心碰撞时动量守恒,A、B两球半径都为r且已知.根据小球下落高度相同,飞行时间相等,运用等效替代的思想,我们可以用小球的
平抛运动的水平位移
平抛运动的水平位移
代替其速度.
(1)若小球A的质量为m1,小球 B的质量为m2,则质量大小关系必须满足m1
大于
大于
 m2.(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)如图所示,O是重垂线所指的位置,O′是B球的球心竖直投影位置.M、P、N分别是实验时小球落地点的平均位置.则表示A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是
m1?
.
OP
=m1?
.
OM
+m2?(
.
ON
-2r)
m1?
.
OP
=m1?
.
OM
+m2?(
.
ON
-2r)

(3)本实验的误差来源于操作中,如斜槽不够水平,两球球心不在同一水平面上,导致得不到准确的平抛运动和两个小球没有达到水平正碰,入射小球每次滚下没有由静止开始等,都给实验带来误差,请你再列出两处可能使实验产生误差的操作.
没有多次碰撞,P、M、N各点定位不准确带来了误差,应该多次碰撞落点取平均位置来确定.
没有多次碰撞,P、M、N各点定位不准确带来了误差,应该多次碰撞落点取平均位置来确定.

入射球每次滚下没有从斜槽上同一位置由静止开始.
入射球每次滚下没有从斜槽上同一位置由静止开始.

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