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关于验证动量守恒定律的实验装置

发布时间:2023-05-21 04:40:00

1. 如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置。 (1)下列说法中符合本实验要求的是 。(选填选项

(1)BC (2)

2. 验证动量守恒定律需要哪些器材

实验室一般用类似平抛运动的器材.
1.斜槽
2.支架台(用于固定斜槽)
3..两个半径相同的小球,但质量不同,一般一个是金属的,一个是塑料的.
4.复写纸(用于采集球打在桌面上的电迹)
5.刻度尺(量出球的落地点距斜槽末端在桌面投影点的水平距离)
6.铅垂线(用于调节斜槽末端是否水平)
7.白纸(球平抛后打在桌面的点会同过复写纸孝敏留在白纸上)
8.圆规(多次巧租枝实验,在球打出的多个点中取一个圆心画最型空小的圆尽量使所有点包含在内,该圆心就是最后计算要用的点)

3. 如图1是“验证动量守恒定律”实验装置.①直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但可以通过测量______

①小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与小球的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替其初速度,故选C.
②为避免反弹,入射小球与被碰小球的质量应满足m1>m2
③毫米刻度尺的分度值为1mm,用该刻度尺测量的测量结果应准确到毫米,在毫米以下还要估读一位,由题意可知,读数时没有估读,这是错误的.
④要验证动量守恒定律定律,即验证:m1v1=m1v2+m2v3,小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,
上式两边同时乘以t得:m1v1t=m1v2t+m2v3t,得:m1SOM=m1SOP+m2SON
故答案为:①C;时间;②>;③估读;④m1SOM=m1SOP+m2SON

4. 在利用碰撞做“验证动量守恒定律”实验中,实验装置如图所示,一起按要求安装好后开始实验.先是不放被碰

(1)入射小球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初速的释放,为了使小球每次回都以相同的速度飞答出槽口以保证入射小球每次都以相同的动量到达槽口,故B正确,A、C、D错误.
故选:B.
(2)A、B、C、未放被碰小球和放了被碰小球m2时,入射小球m1的落点分别为P、M.故AC错误,B正确;
D、设入射小球在初速度是v1,碰撞后的速度是v1′,被碰小球的速度是v2′,则:
m1v1=m1v1′+m2v2
由于:m1=2m2
则:v1>

1
2
v2′
设平抛的时间是t:则:
.

5. 在实验室里为了验证动量守恒定律,采用如图所示装置:(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量

(1)为保证两球发生对心正碰,两球的半径应相等,为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,故选C;
(2)小球离开轨道后做平抛运动,小球抛出点的高度相等,则它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒,需要验证:
m1v1=m1v1′+m2v2
则:m1v1t=m1v1′t+m2v2t,m1x1=m1x1′+m2x2,由图示可知,需要验证:
m1OP=m1OM+m2ON,
因此实验需要测量的量有:①入射小球的质量,②被碰小球的质量,③入射小球碰前平抛的水平位移,
④入射小球碰后平抛的水平位移搜卖薯,⑤被碰小球碰后平抛的世者水平位移.实验需要直尺与天平,
故选:AC.
(3)两球碰撞后入射球的速度小配槐于被碰球的速度,碰撞前入射小球速度大于碰撞后的速度,
由图示可知,P为碰前入射小球落点位置,M为碰后入射小球的位置,N为碰后被碰小球的位置.
由(2)可知,验证碰撞中的动量守恒,需要验证:m1OP=m1OM+m2ON.
故答案为:(1)C;(2)AC;(3)P;

6. 在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图所示装置:(1)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使_

(1)为了保证小球做平抛运动,即小球离开槽口时的速度的方向沿水平方向,必须调整斜槽使其末端切线水平;
(2)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m 1 v 0 =m 1 v 1 +m 2 v 2
在碰撞过程中动能守恒故有
1
2
m 1
v 20
=
1
2
m 1
v 21
+
1
2
m 2
v 22

解得 v 1 =
m 1 - m 2
m 1 + m 2
v 0
要碰后入射小球的速度v 1 >0,即m 1 -m 2 >0,
m 1 >m 2
为了使两球发生正碰,两小球的半径相同,r 1 =r 2
(3)为了保证入砰小球的速度每一次都相等,小球每次都要从同一个位置滚下喊橘;
(4)碰撞前小球段悄的速度最大,所以距离最远的P为碰前入射小球落点的平均位置;碰后的入射小球在被碰小球的后面,所以速度最小,所以最近的M为碰后入射小球的位置,中间的N为碰后被碰小球的位置.
(5)找小球落地点时,一定要重复多次,找出小球落地点的平均位置,其方法是用圆规画一尽可能小的圆,将所有落点圈进,其圆心代表平均落点.
(6)碰撞前入射小球的速度 v 0 =
OP

7. 验证动量守恒定律”的实验装置如图16-3-3所示,A、B是直径为d、质量分别为m a 和m b 的两个小球. 图16-3

(1)BCD(2)A

8. 验证动量守恒定律的实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上

①A、验证动量守恒定律实验中,入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量,两球的直径应相等,故A错误;
B、将小球静止放置在轨道末端,如果小球不滚动,水面斜槽轨道末端水平,否则斜槽末端不水平,故B正确;
C、为使小球做平抛运动时的速度相等,每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球,故C错误;
D、复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰,只要不移动地面上的白纸,可以随便移动复写纸的位置,故D正确;
②实验过程中需要测量入射球与被碰球的质量,因此实验需要天平;实验时需要测出小球落地点的水平位移,因此实验需要刻度尺,故AC正确,实验过程中不需要测球的直径、不需要测小球的运动时间,因此不需要游标卡尺和秒表,故BD错误;
③小球离开水平轨道后做平抛运动,由于小球的竖直分位移相等,因此它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与它的初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度;由图示可知,碰撞前小球1的落地点是P,两球碰撞,球1的落地点是M,球2的落地点是N,实验需要验证:m1OP=m10M+m20N,实验过程中需要测出小球的质量与小球做平抛运动的水平位移,故选C;
④由③可知,实验需要验证的表达式为:m1OP=m10M+m20N.
故答案为:①BD;②AC;③C;④m1OP=m10M+m20N.

9. 《验证动量守恒定律》的实验装置如图所示.(1)为了减小实验误差,应采取______A.斜槽末端点的切线调成

(1)A、为了使小球做平抛运动,斜槽的末端需调成水平.故A正确.
B、小球每次从斜槽的同一位置滚下,不需要减小摩擦.故B错误.
C、为了使小球发生对心碰撞,入射球和被碰球的球心调到同一高度.故C正确.
D、通过多次实验确定小球所落的平均位置,不是找最清晰的位置.故D错误.
故选AC.
(2)根据动量守恒定律得,mA

.

10. 如图所示为实验室“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置.

解题思路:①要使两球发生对心正碰,两球半径应相等谈游,为防止入射球碰撞后反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,根据实验原理与实验注意事项分析答题;
②应用动量守恒定律根据图示求出需要验证的表达式,然后分析答题.
③应用机械能守恒定律分析答题.

①A、要使两球发生对心正碰,两球半径应相等,为防止入射球碰撞后反弹,入射球的质量应大于靶球的质量,即:含和销入射球比靶球质量大,入射球与靶球半径应相等,故A错误;
B、为保持入射球的初速度相等,在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放,故B正确;
C、为保证小球离开轨道后做平抛运动,小球离开轨道时的速度必须水平,安装轨道时,轨道末端必须水平,故C正确;
D、实验中需要测出小球质量与小球的水平位棚世移,需要使用的测量仪器有天平和刻度尺,故D正确,本题选错误的,故选A.
②两球碰撞后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,碰撞过程动量守恒,则m1v1=m1v1′+m2v2′,
两边同时乘以时间t得:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,则m1
.
OP=m1
.
OM+m2
.
ON,如果m1
.
OP=m1
.
OM+m2
.
ON,则碰撞过程中,系统动量守恒.
③如果碰撞过程动能守恒,则:[1/2]m1v12=[1/2]m1v1′2+[1/2]m2v2′2,[1/2]m1(
.
OP)2=[1/2]m1(
.
0M)2+[1/2]m2(
.
ON)2,[1/2]m1
.
OP2=[1/2]m1
.
OM2+[1/2]m2
.
ON2,
即:如果m1
.
OP2=m1
.
OM2+m2
.
ON2,m2
.
ON2=m1
.
OP2-m1
.
ON2,则碰撞过程动能守恒.
故答案为:①A; ②m1
.
OP;③m1
.
OP2-m1
.
ON2.

点评:
本题考点: 验证动量守恒定律.

考点点评: 本题考查了实验注意事项、实验器材的选择、数据处理,知道实验原理、实验注意事项即可正确解题;小球离开轨道后做平抛运动,它们在空中的运动时间相等,水平位移与初速度正正比,可以用水平位移表示初速度.

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