题目内容

某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角为30°.若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？

【解析】：设摆球A、B的质量分别为mA、mB，摆长为l，B球的初始高度h1，碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得h1＝l(1－cos45°)①

mBv＝mBgh1②

设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1、p2，有

p1＝mBvB③

联立①②③式得p1＝mB④

同理可得p2＝(mB＋mB)⑤

联立④⑤式得＝⑥

代入已知条件得()2＝1.03⑦

由此可以推出||≤4%⑧

所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律．

 

：是

 

练习册系列答案
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（2012?郑州模拟）某同学利用如图所示的装置探究共点力合成的规律，图中GE是橡皮条，甲图表示用两个互成角度的拉力牵拉橡皮条，乙图表示用一个拉力牵拉橡皮条，下列说法正确的是（　　）
某同学利用如图所示的装置做“研究平抛运动”的实验．他已经备有下列器材：有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台．还需要的器材有
C
C
．
A、秒表 B、天平  C、重锤线  D、弹簧测力计．
（1）如图所示，游标卡尺的示数为
0.22
0.22
cm；螺旋测微器的示数为
3.290
3.290
mm．

（2）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．该同学经正确操作得到打点纸带，在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点，依次为1、2、3、4、5、6、7，测量各计数点到第一个打点的距离h，并正确求出打相应点时的速度v．各计数点对应的数据见下表：

计数点 1 2 3 4 5 6 7
h（m） 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777
v（m/s） 1.94 2.33 2.73 3.13 3.50
v2（m2/s2） 3.76 5.43 7.45 9.80 12.3
请在图坐标中，描点作出v2-h　图线；由图线可知，重锺下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2（保留三位有效数字）；若当地的重力加速度g=9.80m/s2，根据作出的图线，能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的依据
图线为通过坐标原点的一条直线，斜率g′与g基本相等
图线为通过坐标原点的一条直线，斜率g′与g基本相等
．
精英家教网某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1：2．当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°．若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？
（1）在“用单摆测重力加速度”的实验中，
①某同学的操作步骤为：
a．取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上
b．用米尺量得细线长度l
c．在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球
d．用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T=
t
n

e．用公式g=
4π2l
T2
计算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比
 
（选填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
②已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为T′=T0[1+asin2（
θ
2
）]，式中T0为摆角趋近于0°时的周期，a为常数．为了用图象法验证该关系式，需要测量的物理量有
 
；若某同学在实验中得到了如图所示的图线，则图象中的横轴表示
 
．
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（2）某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．
①若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=
 
（用H、h表示）．
②该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：
h（10-1m） 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
s2（10-1m2） 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78
请在坐标纸上作出s2-h关系图．
③对比实验结果与理论计算得到的s2-h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率
 
（填“小于”或“大于”）理论值．
④从s2-h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是
 
．

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