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1、实验验证动量守恒定律,数据处理 入射球、被碰球都是从同高度开始做平抛运动,故它们平抛运动的时间都相同,设为t,入射球从斜槽轨道上某点由静止释放后,落在P点,它平抛运动的起点为斜槽轨道的末端,共平抛运动的水平位移为OP,水平速度v=OP/t,入射球从斜槽轨道上的同一点由静止释放,与被碰球碰撞后分别落在M、N点,它们的水平速度分别为v1=OM/t,v2=ON/t,如果动量守恒,则应有m1v1=m1v1+m2v2,亦即m1OP=m1OM+m2ON,只要证明这个关系正确,就验证了机械能守恒。,注意事项(1)斜槽末端的切线必须水平。(2)入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。(3)入射球质量应大于
2、被碰球的质量。(4)实验过程中实验桌、斜槽、记录所用自纸的位置要始终保持不变。斜槽末端必须水平,检验方法是把小球放在斜槽末端平轨道上任何位置,看其能否保持静止状态,本实验入射小球m1=15g,被碰小球m2=10g,由实验测得它们在碰撞前后的st如图8所示,则入射小球碰撞前的动量是,入射小球在碰撞后的动量是,被碰小球的动量是,由此得出结论。,为了验证两小球A和B在碰撞中的动量守恒,采用图9(a)中所示的装置进行实验图9(b)为某次碰撞实验得到的在白纸上记录的两小球落点图请根据图9(b)中的落点位置关系,分析这次实验中存在的一个问题是,为了克服这个问题,应采用的调整措施是,如图,斜槽末端水平,小球
3、m1从斜槽某一高度由静止滚下,落到水平面上的P点,今在槽口末端放一与m1半径相同的球m2(m1m2),仍让球m1从同一斜槽高度滚下,并与球m1正碰后使两球落地,球m1和m2的落地点分别是M、N,已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点问:(1)若碰撞中动量守恒,应满足的关系式为(2)若ml=20g,m2=l0g,OP=30cm,OM=10.0cm,ON=40.0cm,试判断动量是否守恒,在做“碰撞中的动量守恒”的实验中,小球m1从斜槽某一高度由静止滚下,落到水平面上的P点,今在槽口末端放一与m1半径相同的球m2(m1m2),仍让球m1从同一斜槽高度滚下,并与球m1正碰后使两球落地,球m1和m2的落
4、地点分别是M、N,已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。根据小球的落点情况,若等式ON=成立,则可证明碰撞中系统的动能守恒。,用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点,(1)图中s应是B球初始位置到 的水平距离(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物
5、理量有:。(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:pA=,pA=,pB=,pB=。,例4 如图,在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是m0的滑块A、B做验证“动量守恒定律”的实验,实验步骤如下:(1)把两滑块A、B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A和B,在A和B的固定挡板间放入一弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态(2)按下电钮,使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,在A与C或B与D碰撞同时,电子计时器自动停表,记下A至C运动时间t1,B至D运动时间t2(3)重复几次,取t1、t2的平均值 在调整气垫导轨时应
6、注意;应测量的数据还有;只要关系式 成立,即可验证动量守恒,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A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动他设计的装置如图5(a)所示在小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片以平衡摩擦力(1)若已测得打点纸带如图5(b)所示,并测得各计数点间距(已标在图示上)A为运动的起点,则应选 段来计算A碰前的速度应选 段来计算A和B碰后的共同速度(以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)(2)已测得小车A的质量m1=0.4 kg,小车B的质量为m2=0.2kg,则碰前两小车的总动量为 kgm/s,碰后两小车的总动量为 kgm/s,