2020版高考物理人教版复习课件：实验8 验证动量守恒定律.ppt

结论的依据是
.
2020/10/29
图6 解析 释放弹簧后,相邻A,位置间距都是9 mm,相
邻B,位置间距都是6 mm,A的速度为9/0.1
mm/s=
0.09 m/s,B的速度是6/0.1 mm/s=0.06 m/s.因
为mAvA=0.2×0.09=0.018(kg·m/s), mBvB=0.3×0.06=0.018(kg·m/s). 答案 匀速直线 0.09 m/s 碰前碰后总动量均
与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的
平均位置.
第三步,用刻度尺分别OM 测，O量P三，O个N落地点的平均位置离
O点的距离,即线段
的长度.
2020/10在/29 上述实验中,
(1)P点是
的平均位置,M点是
的平均位置,N点是
的平均位置.
(2)请写出本实验的原理
.写出用
测量的量表示的恢复系数的表达式
,所以动量守恒的表
达式可以是m 1 LEm 1 LDm 2 LF
由能量守恒可得m1LE=m1LD+m2LF .
答案（1）D F （2）m 1 LEm 1 LDm 2 LF
2020/10（/29 3）m1LE=m1LD+m2LF
素能提升
1.某同学用如图4所示装置验证动量守恒定律,用 轻质细线将小球1悬挂于O点,使小球1的球心到 悬点O的距离为L,被碰小球2放在光滑的水平桌 面上.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹
图2
2020/10/29
实验步骤如下：
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线
所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚
下,并落在地面上.重复多次, 用尽可能小的圆把小

μ(m1＋m2)gs2＝12m3v222…⑥
联立②③⑥式.并代入数据解得： v22＝0.25 m/s s2＝0.09375 m＜0.125 m＝L2… ⑦
由⑦式知,AC整体刚好滑到D的右端时,还没有与 E碰撞,说明此种情况下AC能与D共速,
当D与E碰撞并粘牢后,AC整体做平抛运动,设落 到水平地面处距桌边的距离为s,由运动学的知识：
(1)若发射子弹的枪有两个档位,可以发射两种初 速度不同的子弹,为了让子弹穿过纸筒的时间尽可能 短,子弹两个档位的速度大小分别是多少？
(2)在(1)问中,讨论子弹打入 C 后,AC 整体能否与 D 达到共同速度,并求出 AC 整体能与 D 达到共速情况 下,AC 整体落到地面处距桌边的水平距离.
【分析与解答】(1)依题意,枪有两个档位,且穿过 纸筒后只留下一个弹孔,要使穿过纸筒的时间尽可能
v＝ v2x＋v2y＝ 102＋102 m/s＝10 2 m/s. 所以小球落地时的动量大小为：
p′＝mv＝10 2 kg·m/s
由图知 tan θ＝vvyx＝1100＝1,则小球落地的动量的 方向与水平方向的夹角为 45°且斜向下.
(3)小球飞行过程中只受重力作用,所以合外力的 冲量为 I＝mgt＝1×10×1 N·s＝10 N·s,方向竖直向下.
不变,故Δvx＝0；竖直方向为自由落体 运动,Δvy＝gt.
h＝12gt2,落地时间 t＝ 2gh＝1 s.
(1)因为水平方向上是匀速运动,v0 保持不变.所以
小球的速度增量Δv＝Δvy＝gt＝10 m/s,所以,Δp＝ Δpy＝mΔv＝10 kg·m/s,方向竖直向下.
(2)由速度合成知,落地速度：
(1)细绳第一次被拉直瞬间绳对 A 冲量的大小； (2)A 第一次上升过程距离地面的最大高度；

【解析】 (1)在调整气垫导轨水平时，滑块不挂钩码和细线， 接通气源后，给滑块一个初速度，使它从轨道左端向右运动，发 现滑块通过光电计时装置 C 的时间等于通过光电计时装置 D 的 时间即可．
(2)根据题目中实验的步骤，结合实验的原理可知，还需要测 量的物理量为滑块的质量以及遮光片的宽度，所以需要的实验器 材为托盘天平(带砝码)、游标卡尺，故 A、D 两项符合题意，B、 C 两项不符合题意．
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实验步骤如下： ①调节气垫导轨水平． ②测量滑块 A、B 的质量分别为 mA、mB. ③测量滑块 A、B 上遮光片的宽度分别为 d1、d2. ④给滑块 A 一个向右的瞬时冲量，让滑块 A 经过光电计时 装置 C 后，再与静止的滑块 B 发生碰撞，之后 B、A 依次通过光 电计时装置 D. ⑤待 B、A 完全通过光电计时装置 D 后用手按住． ⑥记录光电计时装置 C 显示的时间 t1 和装置 D 显示的时间 依次为 t2、t3.

答案：(1)A、D、E (2)m1 OP ＝m1 OM ＋m2 ON (3)77.0
考点 2 动量守恒中数据处理的考查 【典例 2】 (2018·大连模拟)如图甲所示，在验证动量守恒定 律实验时，小车 A 的前端粘有橡皮泥，推动小车 A 使之做匀速运 动．然后与原来静止在前方的小车 B 相碰并粘合成一体，继续匀速 运动，在小车 A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为 50 Hz， 长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力．
(3)若 m1＝45.0 g、m2＝9.0 g， OP ＝46.20 cm，则 ON 可能的最 大值为________ cm.
解析：(1)要验证动量守恒定律，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，解得 m1 OP ＝m1 OM ＋m2 ON ，因此实验中需要测量两小球的质量，先 确定落点的位置再测量出平抛的水平距离，故应进行的步骤为 A、 D、E.
(2) 碰 前 系 统 的 动 量 即
A
的
动
量
，
p1
＝
mAv0
＝
BC mA·5T
＝
0.30×50×.3405.002 kg·m/s＝1.04 kg·m/s，碰后的总动量 p2＝(mA＋mB)v2
＝(mA＋mB)·D5TE＝0.50×50×.2006.002 kg·m/s＝1.03 kg·m/s.
(3)由实验数据可知，在误差允许的范围内，小车 A、B 组成的
【答案】 (1)C (2)A、C (3)B、C、D (4)m1·OP＝m1·OM＋m2·ON
【强化训练】 (2018·泰安模拟)如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守 恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．