在学习了“实验:探究碰撞中的不变量的实验后.得出了动量守恒定律.反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律．下面是某实验小组选用水平气垫导轨.光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况．实验仪器如图所示．实验过程:(1)调节气垫导轨水平.并使光电计时器系统正常工作．(2)在滑块1上装上挡光片� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律．下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况．实验仪器如图所示．

实验过程：
（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作．
（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L．
（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）．
（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m₁、m₂．
（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（v₂=0），用滑块1以初速度v₁与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间），撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t₁和碰后通过光电门的遮光时间t₂．
（6）先根据以上所测数据计算滑块1碰撞前的速度，其表达式为v₁=

，及碰后两者的共同速度，其表达式为v=

；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和．
根据实验数据完成表格内容：（表中计算结果保留三位有效数字）
m₁=0.324kg m₂=0.181kg L=1.00×10^-3m

次数	滑块1		滑块2		碰前系统动量kgms^-1		碰后系统动量kgms^-1
次数	v₁/ms^-1	v/ms^-1	v₂/ms^-1	v/ms^-1	m₁v₁	m₂v₂	（m₁+m₂）v
1	0.290	0.184	0	0.184	0.0940 0.0940	0	0.0929 0.0929
2	0.426	0.269	0	0.269	0.138 0.138	0	0.136 0.136
实验结论：在误差允许范围内，系统碰撞前后动量矢量和相等，即系统动量守恒在误差允许范围内，系统碰撞前后动量矢量和相等，即系统动量守恒

（7）若要证明上述碰撞是非弹性碰撞，那么还应满足的表达式为

m₁(

)2＞（m₁+m₂）(

m₁(

)2＞（m₁+m₂）(

（用上面所测物理量的符号即m₁、m₂、t₁、t₂、L表示）．

分析：（6）挡光片的长度与挡光时间的比值是滑块的速度；根据实验数据进行计算；分析实验数据，得出实验结论．
（7）碰撞过程中有机械能损失的碰撞是非弹性碰撞．

解答：解：（6）滑块1碰撞前的速度表达式为v₁=

，碰后两者的共同速度表达式为v=

；根据表中实验数据进行计算，数据如下表所示；由表中实验数据可知：在误差允许范围内，系统碰撞前后动量矢量和相等，即系统动量守恒．

次数	滑块1		滑块2		碰前系统动量kgms^-1		碰后系统动量kgms^-1
次数	v₁/ms^-1	v/ms^-1	v₂/ms^-1	v/ms^-1	m₁v₁	m₂v₂	（m₁+m₂）v
1	0.290	0.184	0	0.184	0.0940	0	0.0929
2	0.426	0.269	0	0.269	0.138	0	0.136
实验结论：在误差允许范围内，系统碰撞前后动量矢量和相等，即系统动量守恒

（7）在非弹性碰撞中，机械能有损失，即两滑块碰撞后，动能减小，碰前系统的动能大于碰后系统的动能，即：
m₁(

)2＞（m₁+m₂）(

)2．
故答案为：（6）如上表所示；（7）m₁(

)2＞（m₁+m₂）(

)2．

点评：本题考查了实验数据处理，应用速度公式可以求出滑块的速度，根据表中实验数据进行计算、分析实验数据即可正确解题．要知道弹性碰撞与非弹性碰撞的概念．

练习册系列答案

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、在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了

动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。

实验过程：

（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。

（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。

（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。

（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m₁、m₂_。

（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（=0），用滑块1以初速度与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间），撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。

（6）先根据计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。

实验数据：

m₁=0.324kg m₂=0.181kg L=1.00×10^-3m

次数	滑块1		滑块2		碰前系统动量kgms^-1	碰后系统动量kgms^-1
次数	/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1		(+)
1	0.290	0.184	0	0.184
2	0.426	0.269	0	0.269
结论：

在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。实验过程：

（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。
（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。
（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m₁、m_2。
（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（=0）,用滑块1以初速度与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间）,撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。
（6）先根据 ④ 计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据： m₁=0.324kg m₂=0.181kg L=1.00×10^-3m

次数	滑块1		滑块2		碰前系统动量kgms^-1		碰后系统动量kgms^-1
次数	/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1			(+)
1	0.290	0.184	0	0.184	0.094	⑤	⑥
2	0.426	0.269	0	0.269	⑦	⑧	0.136
结论： ⑨

在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。实验过程：

（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。

（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。

（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。

（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m₁、m₂_。

（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（=0）,用滑块1以初速度与之碰撞（这时光电计时器系统自动计算时间）,撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。

（6）先根据 ④ 计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。

实验数据： m₁=0.324kg m₂=0.181kg L=1.00×10^-3m

次数	滑块1	滑块2	碰前系统动量kgms^-1	碰后系统动量kgms^-1
/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1			(+)
1	0.290	0.184	0	0.184	0.094	⑤	⑥
2	0.426	0.269	0	0.269	⑦	⑧	0.136
结论： ⑨

在学习了“实验：探究碰撞中的不变量”的实验后，得出了动量守恒定律，反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。

实验过程：

（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。

（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。

（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。

（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m₁、m₂_。

（6）先根据 ④ 计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。

实验数据： m₁=0.324kg m₂=0.181kg L=1.00×10^-3m

次数	滑块1	滑块2	碰前系统动量kgms^-1	碰后系统动量kgms^-1
/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1	/ms^-1			(+)
1	0.290	0.184	0	0.184	0.094	⑤	⑥
2	0.426	0.269	0	0.269	⑦	⑧	0.136
结论： ⑨

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