高考物理动量守恒定律讲解及例题

1、OO /MPN2r重垂线1.1.每次入射小球都应该从斜槽轨道的同一位置开始自每次入射小球都应该从斜槽轨道的同一位置开始自由下滑。由下滑。2.2.被碰小球的位置必须与入射小球等高，其中心与斜被碰小球的位置必须与入射小球等高，其中心与斜槽末端的水平距离恰好是小球半径的槽末端的水平距离恰好是小球半径的2 2倍。倍。3.3.由于由于v v1 1、v v1 1/ /、v v2 2/ / 均为水平方向，且两球的竖直下落均为水平方向，且两球的竖直下落高度相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时高度相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水间单位，那么小球的水平

2、射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用平速度。在右图中分别用OPOP、OMOM和和O O / /N N表示。因此表示。因此只需验证：只需验证：mm1 1 OPOP=m=m1 1 OMOM+m+m2 2 ( (O O / /N-2rN-2r）即可。）即可。一一. .碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒4.4.必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。小球都向前运动）。5.5.小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位的圆把所有落点

3、都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。置。6.6.所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。径相同质量不同的小球、圆规。7.7.若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：做平抛运动，于是验证式就变为：mm1 1 OP=mOP=m1 1 OM+mOM+m2 2 ONON

4、，两个小球的直径也不需测，两个小球的直径也不需测量了（但必须相等）。量了（但必须相等）。例例1.1.在研究碰撞中的动量守恒实验中，让质量为在研究碰撞中的动量守恒实验中，让质量为mm1 1的小球从圆弧轨道上沿轨道向下运动，去碰原来的小球从圆弧轨道上沿轨道向下运动，去碰原来静止在小支柱上的质量为静止在小支柱上的质量为mm2 2的小球的小球(1)(1)选用小球时，应满足选用小球时，应满足 A Amm1 1=m=m2 2B Bmm1 1mm2 2CCmm1 1mm2 2D Dmm1 1mmB使两球水平正碰使两球水平正碰每次都从同一高度释放每次都从同一高度释放m OP = m OM + m ONAAB例

5、例6.6.在在碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒实验中，实验中，(1)(1)用游标卡尺用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图图(a)(a)所示，该球直径为所示，该球直径为_cm_cm(2)(2)实验中小球的落点情况如图实验中小球的落点情况如图(b)(b)所示。入射球所示。入射球A A与被与被碰球碰球B B的质量比为的质量比为mmA A：mmB B=3=3：2 2，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比之比p pA A：p pB B=_=_2.141：2练习练习6.6.在做在做碰撞中的动量守恒碰撞中的

6、动量守恒实验中，可以用小实验中，可以用小球飞出的水平距离代表小球碰撞前后的速度是因为球飞出的水平距离代表小球碰撞前后的速度是因为_下落高度相同，飞行时间相同，下落高度相同，飞行时间相同，水平速度与飞行距离成正比水平速度与飞行距离成正比例例7.7.用图装置验证碰撞中的动量守恒，某次实验中入射小球用图装置验证碰撞中的动量守恒，某次实验中入射小球A A与被碰小球的半径均为与被碰小球的半径均为r r，质量分别为，质量分别为mm1 1，mm2 2，且，且mm1 1大于大于mm2 2，MM、N N、P P分别表示两小球落点的平均位置。分别表示两小球落点的平均位置。(1)(1)下述操作中，下述操作中，可以保

7、证两小球碰撞后做平抛运动的是可以保证两小球碰撞后做平抛运动的是 A A调节斜槽，使入射小球放在平轨道上任何位置都能静止调节斜槽，使入射小球放在平轨道上任何位置都能静止B B调节支球架，使被碰小球与平轨道上的入射小球等高调节支球架，使被碰小球与平轨道上的入射小球等高CC每次从斜轨上由静止开始释放钢球的位置都相同每次从斜轨上由静止开始释放钢球的位置都相同D D质量大的小球质量大的小球A A做入射小球做入射小球(2)(2)过过OO、N N两点在纸上作一条直线，如果此次实验比较准确，两点在纸上作一条直线，如果此次实验比较准确，就会发现就会发现_点也在这条直线上点也在这条直线上(3)(3)本实验的实质是

8、利用本实验的实质是利用_ _ 水平位移之比代替速度之水平位移之比代替速度之比，在本次实验的操作中，应满足的实验式是：比，在本次实验的操作中，应满足的实验式是：_=_+_=_+_ABDM、P两两相同时间内相同时间内 m1OPm1OMm2ON练习练习7.7.如下列图所示在验证动量守恒定律实验中，如下列图所示在验证动量守恒定律实验中，OO为水平轨道末端的竖直投影，为水平轨道末端的竖直投影，N N、P P、MM为碰撞小球的为碰撞小球的三个平均落点，则三个平均落点，则: :A A这个实验用小球飞出的水平距离来表示小球水平这个实验用小球飞出的水平距离来表示小球水平速度的大小，则必须保持初速水平和抛出等高速

9、度的大小，则必须保持初速水平和抛出等高B BOPOP表示入射球碰撞前的速度表示入射球碰撞前的速度CCOMOM表示被碰球碰撞后的速度表示被碰球碰撞后的速度D DONON表示入射球碰撞后的速度表示入射球碰撞后的速度A B D例例8.8.某同学在用如图所示的装置做某同学在用如图所示的装置做碰撞中的动量守碰撞中的动量守恒恒实验时，采用如下的实验步骤实验时，采用如下的实验步骤A A测量两小球的质量测量两小球的质量mm1 1、mm2 2和它们的直径和它们的直径d d，选取，选取符合实验要求的两个小球符合实验要求的两个小球B B在地面上依次铺白纸和复写纸在地面上依次铺白纸和复写纸CC用重锤线确定对应点用重锤

10、线确定对应点OO，并由小球的直径确定，并由小球的直径确定OO点点D D不放不放mm2 2，让，让mm1 1从斜槽上从斜槽上S S处由静止滚下确定处由静止滚下确定mm1 1落落地点位置地点位置P PE E将将mm2 2放在立柱上，让放在立柱上，让mm1 1从斜槽上从斜槽上S S处滚下，与小球处滚下，与小球mm2 2正碰后，分别确定它们的落地点正碰后，分别确定它们的落地点MM和和N N上述步骤中的不完善的和错误的上述步骤中的不完善的和错误的有有(1)_(1)_。(2)_(2)_。D D、E E项未确定多次落地点的平均位置项未确定多次落地点的平均位置FG量出长度计算比较是否与相等以验证碰撞中动量是否

11、守恒OM OP ONmOMmONmOP,121( )()()23222GmONmO NmONd项的应为。或为分练习练习8.8.某同学做某同学做碰撞中的动量守恒碰撞中的动量守恒实验，他在实实验，他在实验的最初几步依次是验的最初几步依次是(1)(1)把实验用的斜槽固定在实验桌的边缘处；把实验用的斜槽固定在实验桌的边缘处；(2)(2)在斜槽口下方的水平地面上依次铺上白纸和复写纸；在斜槽口下方的水平地面上依次铺上白纸和复写纸；(3)(3)用重锤确定斜槽口末端在水平白纸上的投影并记录用重锤确定斜槽口末端在水平白纸上的投影并记录下来；下来；(4)(4)不放被碰小球，取质量较大的球为入射小球，使入不放被碰小球，取质量较大的球为入射小球，使入射小球自斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，重复射小球自斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，重复1010次，取次，取1010次中小球落地最远的点为入射小球的落次中小球落地最远的点为入射小球的