高考物理一轮复习 实验15 验证动量守恒定律练习（含解析）.doc

实验十五验证动量守恒定律1气垫导轨上有a、b两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间用绳子连接(如图甲所示)，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动，图乙为它们运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 hz，由图可知：(1)a、b离开弹簧后，应该做_运动，已知滑块a、b的质量分别为200 g、300 g，根据照片记录的信息，从图中可以看出闪光照片有明显与事实不相符合的地方是_(2)若不计此失误，分开后，a的动量大小为_kgm/s，b的动量大小为_kgm/s，本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是_.答案：(1)匀速直线a、b两滑块的第一个间隔(2)0.0180.018a、b两滑块作用前后总动量不变，均为0解析：(1)a、b离开弹簧后因水平方向不再受外力作用，所以均做匀速直线运动，在离开弹簧前a、b均做加速运动，a、b两滑块的第一个间隔都应该比后面匀速运动时相邻间隔的长度小(2)周期t0.1 s，v，由题图知a、b匀速运动时速度分别为va0.09 m/s，vb0.06 m/s，分开后a、b的动量大小均为pa0.018 kgm/s，方向相反，满足动量守恒，系统的总动量为0.2气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动图乙所示为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为_、_，两滑块的总动量大小为_；碰撞后两滑块的总动量大小为_重复上述实验，多做几次若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证答案：0.2abs10.2abs30.2ab(s1s3)0.4abs2解析：打点周期t，打s1、s2、s3均用时.碰前其中一滑块的动量p1mv1ma0.2abs1.碰前另一滑块的动量p2mv2ma0.2abs3，故碰前总动量pp1p20.2ab(s1s3)，同理碰后总动量p2m0.4abs2.3如图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于o点，o点下方桌子的边沿有一竖直立柱实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高将球1拉到a点，并使之静止，同时把球2放在立柱上释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到b点，球2落到水平地面上的c点测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒现已测出a点离水平桌面的距离为a，b点离水平桌面的距离为b，c点与桌子边沿间的水平距离为c.此时，(1)还需要测量的量是_、_和_(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为_(忽略小球的大小)答案：(1)弹性球1、2的质量m1、m2立柱高h桌面高h(2)2m12m1m2解析：(1)要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后的高度a和b，由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1，就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面高h就可以求出弹性球