高考物理 第十四章 碰撞与动量守恒定律 近代物理初步 实验十六 验证动量守恒定律

实验十六验证动量守恒定律实验十六验证动量守恒定律 考点一考点一 实验原理与操作实验原理与操作【例例1】(2015新乡模拟新乡模拟)如图所示为实验室中验证动量如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图守恒的实验装置示意图(1)若入射小球质量为若入射小球质量为m1，半径为，半径为r1；被碰小球质量为；被碰小球质量为m2，半径为半径为r2，则，则()Am1m2，r1r2Bm1m2，r1r2Cm1m2，r1r2 Dm1m2，r1r2(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_(填下列对应的字母填下列对应的字母)A直尺直尺B游标卡尺游标卡尺C天平天平D弹簧秤弹簧秤E秒表秒表(3)设入射小球的质量为设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为，被碰小球的质量为m2，P为碰为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式前入射小球落点的平均位置，则关系式(用用m1，m2及图中字及图中字母表示母表示)_成立，即表示碰撞中动量守恒成立，即表示碰撞中动量守恒解析：解析：(1)两小球要选等大的两小球要选等大的，且入射小球的质量应大些且入射小球的质量应大些，故选项故选项C正确正确(2)该实验必须测出两球平抛的水平位移和质量该实验必须测出两球平抛的水平位移和质量，故必须用故必须用到直尺和天平到直尺和天平，因两球平抛起点相同因两球平抛起点相同，不用测小球直径不用测小球直径，故用不到游标卡尺故用不到游标卡尺，选项选项A、C正确正确(3)因平抛落地时间相同因平抛落地时间相同，可用水平位移代替速度，故关系，可用水平位移代替速度，故关系式为式为m1OPm1OMm2ON.答案：答案：(1)C(2)AC (3)m1OPm1OMm2ON 考点二考点二 数据处理与误差分析数据处理与误差分析【例例2】(2016大连模拟大连模拟)某同学设计了一个用电磁打点计时某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：在小车器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推的前端粘有橡皮泥，推动小车动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动他设计的装置如相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动他设计的装置如图甲所示在小车图甲所示在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为率为50 Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距(已标在图上已标在图上)A为运动的起点，则应选为运动的起点，则应选_段来计段来计算算A碰前的速度应选碰前的速度应选_段来计算段来计算A和和B碰后的共同碰后的共同速度速度(以上两空选填以上两空选填“AB”“BC”“CD”或或“DE”)(2)已测得小车已测得小车A的质量的质量m10.4 kg，小车，小车B的质量为的质量为m20.2 kg，则碰前两小车的总动量为，则碰前两小车的总动量为_ kgm/s，碰后两小车的总动量为碰后两小车的总动量为_ kgm/s.解析：解析：(1)从分析纸带上打点的情况看从分析纸带上打点的情况看，BC段既表示小车段既表示小车做匀速运动做匀速运动，又表示小车有较大速度又表示小车有较大速度，因此因此BC段能较准段能较准确地描述小车确地描述小车A在碰撞前的运动情况在碰撞前的运动情况，应选用应选用BC段计算小段计算小车车A碰前的速度从碰前的速度从CD段打点的情况看段打点的情况看，小车的运动情小车的运动情况还没稳定况还没稳定，而在而在DE段内小车运动稳定段内小车运动稳定，故应选用故应选用DE段段计算计算A和和B碰后的共同速度碰后的共同速度