1、实验验证动量守恒定律1在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球a的质量为m1,被碰球b的质量为m2,小球的半径为r,各小球的落地点如图11 所示,下列关于这个实验的说法正确的是()图11A入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B让入射球与被碰球连续10次相碰,每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下C要验证的表达式是m1ONm1OMm2OPD要验证的表达式是m1OPm1OMm2ONE要验证的表达式是m1(OP2r)m1(OM2r)m2ON解析在此装置中,应使入射球的质量大于被碰球的质量,防止入射球反弹或静止,故A错;入射球每次必须从斜槽的同一位置由静止滚下,保证每次碰撞都具有相同的初动量
2、,故B错;两球做平抛运动时都具有相同的起点,故应验证的关系式为:m1OPm1OMm2ON,D对,C、E错答案D2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12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:图12(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的动量的大小为_ kgm/s,本实验中得出“在
3、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_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应该比后面匀速时相邻间隔的长度小(2)周期T0.1 s,v,由题图知A、B匀速时速度分别为vA0.09 m/s,vB0.06 m/s,分开后A、B的动量大小均为p0.018 kgm/s,方向相反,满足动量守恒,系统的总动量为0.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相等,均为03气垫导轨(如图13所示)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和
4、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14为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以相同间距的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图13图14解析打点周期T,打s1、s2、s3均用时.碰前其中一滑块的动量p1mv1ma0.2 a bs1.碰前另一滑块的动量p2mv2ma0.2 a bs3,故碰前总动量pp1p20.2ab(s1s3),同理碰后总动量p2m0.4abs2.答案0.2abs10.2abs30.2ab(s1s3)0.4abs2