摘要: 动量守恒的验证: 原理:验证碰撞时的动量守恒.碰前一球先静止则有m1v1=m1v1/+m2v2/ (1) 用平抛方法测水平速度.借等效替代法用水平射程代替速度(因为空中飞行的时间一样) OP-----m1以v1平抛时的水平射程 OM----m1以v1’平抛时的水平射程 O`N-----m2以V2’ 平抛时的水平射程 验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N (2)用描迹法得到落点.同样情况做10次.用最小的圆把它们圈起来.取圆心为平均落点. 仪器: (1) 回忆实验时情景.画个草图.上有斜槽.重锤.白纸.复写纸.入射小球.被碰小球. (2) 而在数据测量时要用到米尺.游标卡尺.刻度尺.圆规.天平.

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(1)“验证动量守恒定律”的实验中,入射小球m1=15g,原来静止的被碰小球m2=10g,由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图1,可知入射小球碰撞前的m1v1是
 
,入射小球碰撞后的m1v1′是
 
,被碰小球碰撞后的m2v2'是
 
.由此得出结论
 

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(2)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图2所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.
(3)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器这弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先
 
,然后
 
,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如下图所示;精英家教网
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g.试完善实验步骤⑥的内容.
(4)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为
 
kg?m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为
 
kg?m/s,设碰撞后粘在一起运动(保留三位有效数字).
(5)试说明(4)中两结果不完全相等的主要原因是
 
.
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(Ⅰ)①在研究碰撞中的动量守恒的实验中,下列操作正确的是
BCD
BCD

A.改变入射小球的释放高度,多次释放,测出每次的水平位移求出平均值,代人公式计算
B.入射小球应始终保持在同一高度上释放
C.两球相碰时,两球的球心必须在同一水平高度上
D.重复从同一高度释放人射小球,用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中,取其圆心作为小球落点的平均值
②某同学用如图1装置做验证动量守恒定律的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.

(1)为测定未放被碰小球时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐,如图2给出了小球a落点附近的情况,由下图可得OB距离应为
46.41
46.41
cm.
(2)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是
ma?OB=ma?OA+mb?OC.
ma?OB=ma?OA+mb?OC.

(Ⅱ)(1)下列关于近代物理知识说法,你认为正确的是
CD
CD
.
A.汤姆生发现了电子,表明原子具有核式结构
B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应
C.一束光照射到某种金属上不能发生光电效应,是因为该束光的波长太长
D.按照波尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,电子的动能减小,原子总能量增加
(2)请补齐下列核反应方程式:
 
235
92
U+
 
1
0
n→
 
90
38
Sr+
 
136
54
Xe+10
 
1
0
n
 
1
0
n
.
 
27
13
Al
+
4
2
He
→X+
 
1
0
n
;X→
 
30
14
si
+
 
0
1
e
 
0
1
e
.
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某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验.入射球与被碰球半径相同.

①实验装置如下图所示.先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹.记录纸上的O点是重锤所指的位置,M、P、N分别为落点的痕迹.未放B球时,A球落地点是记录纸上的________点.

②释放多次后,取各落点位置的平均值,测得各落点痕迹到O点的距离:OM=13.10 cm,OP=21.90 cm,ON=26.04 cm.用天平称得入射小球A的质量m1=16.8 g,被碰小球B的质量m2=5.6 g.若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”,请将下面的数据处理表格填写完整.

根据上面表格中的数据处理数据,你认为能得到的结论是:________-.

③实验中可以将表达式m1v1=m1+m2v2′转化为m1s1=m1+m2来进行验证,其中s1、、为小球平抛的水平位移.可以进行这种转化的依据是________.(请选择一个最合适的答案)

A.小球飞出后的加速度相同

B.小球飞出后,水平方向的速度相同

C.小球在空中水平方向都做匀速直线运动,水平位移与时间成正比

D.小球在空中水平方向都做匀速直线运动,又因为从同一高度平抛,运动时间相同,所以水平位移与初速度成正比

④完成实验后,实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变:

(Ⅰ)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近槽口处,使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;

(Ⅱ)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球A从原固定点C由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;

(Ⅲ)把半径相同的小球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开始滚下,与小球B相碰后,两球撞在木板上得到痕迹M和N;

(Ⅳ)用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离分别为y1、y2、y3.请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式:________.(小球A、B的质量分别为m1、m2)

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(2009?湘潭模拟)(1)为了验证碰撞中的动量守恒,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤做了如下实验:

A.用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2).
B.按照如图1所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
C.先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
D.将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
E.用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.图1中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
①小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图1中的
D
D
点,m2的落点是图中的
F
F
点.
②用测得的物理量来表示,只要满足关系式
m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
m1
LE
=m1
LD
+m2
LF
,则说明碰撞中动量是守恒的.
(2)用伏安法测电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法还是电流表外接法,都会产生系统误差.为了消除系统误差,某研究性学习小组设计了如图2所示的测量电路.
①请完成下列操作过程:
第一步:先将R2的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2合向a,然后闭合电键S1,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(不超过量程),读出此时电压表和电流表的示数U1、I1.
第二步:保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变,
将单刀双掷开关S2合向b,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
将单刀双掷开关S2合向b,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2.
.
②根据以上记录数据写出被测电阻Rx的表达式Rx=
U1
I1
-
U2
I2
U1
I1
-
U2
I2
.
③根据实验原理图3连接好实物图.
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