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(每日一练)实验7验证动量守恒定律高效演练

更新时间:2024-03-11 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

在该装置中,入射球的质量应大于被击球的质量,以防止反弹或静止,因此选项A是错误的; 水平投掷时,两个球的起点相同,故需验证的关系为m1·OP=m1·OM+m2·ON,选项C正确,B、D错误。 3. 学生利用图(A)所示的装置,通过两个半径相同的球A、B的碰撞来验证动量守恒定律。 图中,PQ为倾斜槽,QR为水平槽。 实验时,球A首先从静止的滑槽上的固定位置G滚下,落在水平地面的记录纸上,留下痕迹。 重复上述操作10次,得到10条滴点迹线。 然后将球 B 放在靠近凹槽末端的水平凹槽上,让球 A 在位置 G 处仍从静止处滚下。与球 B 碰撞后,球 A 和 B 会在记录纸上留下各自的着陆标记。 . 重复此操作10次。 其中,O点为水平凹槽R的端部在记录纸上的垂直投影点。 球B的撞击轨迹如图(B)所示。 米尺水平放置,与G、R、O所在平面平行。 米尺的零点与O点对齐。 (1) 取B球碰撞后的水平范围。 (2) 下列选项中,本实验不需要的测量是。 A、当B球没有放在水平槽上时,测量A球落地点到O点的距离B。A球与B球碰撞后,测量A球落地点到OC点的距离。测量球 A 或球 B 的直径 D。 测量球 A 和球 B 的质量(或两个球的质量之比) E。 测量 G 点相对于水平凹槽的高度。 分析:(1)用最小的圆圈出所有的点。 圆心是着陆点的平均位置。 找出平均位置。 读数时应在刻度最小刻度的后面。 我们再读一篇。 读数为64。QJX物理好资源网(原物理ok网)

7 厘米。 (2)以平抛时间为时间单位,平抛的水平距离在数值上等于平抛的初速度。 假设A球未接触B时的水平位移为xA,碰撞后A球和B球的水平位移分别为xA'和xB',A和B的质量分别为mA和mB,则A碰撞前 的动量可写为 p1 = mAxA。 碰撞后 A 和 B 的总动量为 p2 = mAxA′ + mBxB′。 验证动量是否守恒,即验证p1和p2的动量是否相等。 因此,本实验需要测量的物理量为mA、mB、xA、xA'和xB'。 因此,选项C和E不需要测量。 答案:(1)64.7(64.0~65.0均正确)(2)CE4。 图为“验证动量守恒定律”的实验装置。 (1)下列哪种说法符合本实验的要求? A. 入射球的质量可以大于或小于目标球的质量,但两者的直径必须相同 B. 在同一组实验的不同碰撞中,每个入射球必须从静止状态释放高度 C. 安装轨道时,轨道端部必须水平 D. 需要使用的测量仪器有天平、秤和秒表 (2) 实验中,轨道端部的垂直投影将记录纸上的轨迹记录为O点。多次释放入射球后,在记录纸上求出两个球的平均落差。 点位置为 M、P 和 N,从它们到 O 点的测量距离分别为 OM、OP 和 ON。 已知入射球的质量为m1,目标球的质量为m2。 如果测得m1·OM+m2·ON近似相等,则认为碰撞动量守恒已经成功验证。 分析:(1)入射球的质量应大于目标球的质量,A错误; 这题用的是球的水平位移而不是速度,所以不需要求具体时间,所以不需要秒表,D错了。 (2) 如果动量守恒,则碰撞后两个球的总动量应等于入射球单独下落而不释放目标球的动量。 入射球单独落下的动量可用m1·OP表示。 答案: (1)BC(2)m1·OP5. 气垫导轨上有两个滑块A、B。 开始时两个滑块是静止的。 它们之间有一个压缩的光弹簧。 滑块用绳子连接(如图A所示)。 绳子烧坏后,两个滑块向相反方向移动。 图B是它们运动过程的频闪照片。 频闪频率为10 Hz。 从图中可以看出:(1)A、B离开弹簧后,应移动。 已知滑块A、B的质量分别为200g、300g。 根据照片中记录的信息,从图中可以看出,闪光灯照片与事实明显不符。QJX物理好资源网(原物理ok网)

(2) 如果不考虑该误差,则分离后,A 的动量为·m/s,B 的动量为·m/s。 在本实验中,得出“在实验误差允许的范围内,两个滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是___。 分析:(1)A、B离开弹簧后,不再受到水平方向外力的影响,因此都做匀速直线运动。 在离开弹簧之前,A和B都以加速的速度移动。 两个滑块 A 和 B 之间的第一个间隔都应该小于匀速时相邻间隔的长度。 (2)周期T=答案: (1)匀速直线上两个滑块A、B之间的第一个间隔(2)0.0180.018 两个滑块A、B动作前后的总动量保持不变,都是06,同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验:将橡皮泥放在A车前端,推动A车使其匀速直线运动,然后与前面原本静止的B车相撞并粘住。 将它们合二为一,继续以匀速直线移动。 他设计的装置如图A所示,一条纸带连接在小车A的后面。电磁打点定时器使用的电源频率是50赫兹。 长木板下面放置薄木片以平衡摩擦力。 (1)如果如图B所示已经测量了点状纸带动量守恒定律实验为什么质量大的撞小的,并测量了每个计数点之间的距离(图中标出)。 A是运动的起点,因此应选择一段来计算碰撞前A的速度。 应选择一段计算碰撞后A、B的共同速度(请在以上两栏填写“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。 (2) 测得A车的质量m1=0。QJX物理好资源网(原物理ok网)

4 kg,B车的质量为m2=0. 2 kg,则两车碰撞前的总动量为·m/s,碰撞后两车的总动量为·m/s。 分析:(1)从纸带上的点分析,BC段不仅表明小车在匀速运动,而且还表明小车有更大的速度。 因此,BC段可以更准确地描述A车碰撞前的运动情况。 应选择BC段来计算A车碰撞前的速度。 从CD段来看,小车的运动还不稳定,但在DE段小车的运动是稳定的,所以应该用DE段来计算A、B后的共同速度碰撞。 (2) A车碰撞前的速度v0 = A车碰撞前的动量p0 = m1v0 = 0. 4 × 1. 050 kg·m/s = 0. 420 kg·m/s 的常用值A、B碰撞后速度v = A、B碰撞后总动量p = (m1 + m2) v = (0.2 + 0.4) × 0.695 kg·m/s = 0.417 kg·m/s 答案:( 1) BCDE (2)0.4200.4177。 为了验证动量守恒定律(探索碰撞中的不变量),学生选取了两个材质相同、体积不同的立方体滑块A、B,按照以下步骤进行实验: 步骤1:在A、B阶段分别在碰撞面上安装尼龙扣,使碰撞后立即融为一体; 第二步:如图所示安装实验装置。 铝轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽,倾斜槽通过短圆弧与水平槽连接。 轨道槽固定在水平工作台上。 轨道槽侧面与轨道同高、适当距离安装数码频闪摄像机; 第三步:让滑块B水平静止在滑槽某处,滑块A从静止在滑槽某处释放,同时开始频闪摄影,直到A、B停止移动,得到多重曝光数码照片; 步骤4:多次重复步骤3,得到多张照片,选择最理想的一张,打印出来,将秤靠近照片放置,如图所示。 (1) 从图形分析可以看出,滑块A和滑块B发生碰撞的位置。 ①P5和P6之间 ②P6之间 ③P6和P7之间 (2) 为了探究碰撞中动量是否守恒,需要测量或直接读取的物理量是。 ① 两个滑块 A 和 B 的质量 m1 和 m2 ② 滑块 A 释放时距工作台的高度 ③ 频闪摄影周期 ④ 照片尺寸与实际尺寸的比例 ⑤ 测量的 s45、s56 和 s67、s78照片上 ⑥ 照片上 对于所测得的 s34、s45、s56 和 s67、s78、s89⑦ 滑块与桌面之间的动摩擦因数,写出表达式来验证动量守恒。 (3)请写下一条有助于提高实验准确性或改进实验原理的建议:。QJX物理好资源网(原物理ok网)

分析:(1)从图中可以看出动量守恒定律实验为什么质量大的撞小的,s12=3.00 cm,s23=2.80 cm,s34=2.60 cm,s45=2.40 cm,s56=2.20 cm,s67=1.60 cm,s78=1.40 cm,s89= 1.20 厘米。 根据匀速直线运动的特点,可以看出A、B的碰撞位置在P6处。 (2) 为了探究A、B碰撞前后动量是否守恒,需要获得碰撞前后的动量,因此A、B两个滑块的质量m1、m2以及需要测量碰撞前后的速度。 假设相机拍摄时间间隔为T,则P4处的速度为v4 = (3) 如果相机在碰撞前后以匀速移动,则可以提高实验的精度。 答案:(1)②(2)①⑥; m1(s45+2s56-s34)=(m1+m2)(2s67+s78-s89)(3) 将轨道一端垫一点,平衡摩擦力,使滑块在碰撞前后匀速移动(其他合理的答案也可以接受)QJX物理好资源网(原物理ok网)

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