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第8讲实验


第 8 讲实验:探究动量守恒定律
例1. 气垫导轨是常用的一种实验仪器. 它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间 形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可 以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置 如图所示(弹簧的长度忽略不计) ,实验步骤如下:

a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB

. b.调整气垫导轨,使导轨处于水平. c.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫 导轨上. d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1. e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工 作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运 动时间t1和t2. (1)实验中还应测量的物理量是__________. (2) 利 用 上 述 测 量 的 实 验 数 据 , 验 证 动 量 守 恒 定 律 的 表 达 式 是 ___________________,上式中算得的A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产 生误差的原因是___________. 例 2 某同学设计了一个用打点计时器做“验证碰撞中的不变量”的实验:在小车 A 的前端粘有橡皮泥,推动小车 A 使之做匀速运动,然后与原来静止的小车 B 相碰并粘合成一体,继续做匀速运动.他设计的具体装置如图 7 所示,在小车后 连接着纸带,电磁打点计时器使用的电源频率为 50Hz,长木块垫着小木片以平 衡摩擦力. (1)若已得到打点纸带如图 8 所示,并测得各计数点间距(标在图上).A 为运动起 点,则应该选择__________段来计算 A 碰前的速度,应选择__________段来计 算 A 和 B 碰后的共同速度.(以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”). (2)已测得小车 A 的质量 m1=0.40kg,小车 B 的质量 m2=0.20kg,由以上测量 结果可得碰前 m1v0=________kg· m/s;碰后(m1+m2)v 共=__________kg· m/s. 由此得出结论 _____________________________________________________________________ ___.

例 3.用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为 mA 的钢球 A 用细线悬挂于 O 点,质量为 mB 的钢球 B 放在离地面高度为 H 的小支柱 N 上,O 点到 A 球球心 的距离为 L,使悬线在 A 球释放前伸直,且线与竖直线夹角为 ? ,A 球释放后 摆到最低点时恰与 B 球正碰,碰撞后,A 球把轻质指示针 OC 推移到与竖直线 夹角 ? 处,B 球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸 D,保持 ? 角 度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个 B 球的落点。 (1)图中 S 应是 B 球初始位置到 有 。 。PA/= 。PB= 。PB/= 。 的水平距离。 (2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量 (3)用测得的物理量表示碰撞前后 A 球、B 球的动量:

PA=

练习部分 1、 .如图甲所示, 质量 mB=1 kg 的平板小车 B 在光滑水平面 上以 v1=1 m/s 的速度向左匀速运动. 当 t=0 时, 质量 mA=2kg 的小铁块 A 以 v2=2 m/s 的速度水平向右滑上小车,A 与小车间的动摩擦因数为 μ=0.2。若 A 最终 没有滑出小车,取水平向右为正方向,g=10m/s2,则 A 在小车上停止运动时, 小车的速度大小为____________.在图乙所示的坐标纸中画出 1.5 s 内小车 B 运动 的速度一时间图象

2、A、B 两球在光滑水平面上做相向运动,已知 mA>mB.当两球相碰后,其中一 球停止,则可以断定( ) A.碰前 A 的动量等于 B 的动量 B.碰前 A 的动量大于 B 的动量 C.若碰后 A 的速度为零,则碰前 A 的动量大于 B 的动量 D.若碰后 B 的速度为零,则碰前 A 的动量大于 B 的动量


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