2019届高考物理(人教版)第一轮复习课时作业实验验证动量守恒定律-(4235)

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1、...实验验证动量守恒定律1.气垫导轨(如图10所示)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11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x1

2、、x2和x3。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10图111解析打点周期T＝b，打x1、x2、x3均用时5b。碰前其中一滑块的动量p1＝mv1x1bx1＝m5＝0.2abxt＝a1，x3bx3......碰前另一滑块的动量p2＝mv2＝mt＝a5＝0.2abx3，......故碰前总动量p＝p1－p2＝0.2ab(

3、x1－x3)，x2同理碰后总动量p′＝2mt＝0.4abx2。答案0.2abx10.2abx30.2ab(x1－x3)0.4abx22．为了验证动量守恒定律(探究碰撞中的不变量)，某同学选取了两个材质相同，体积不等的立方体滑块A和B，按下述步骤进行实验：步骤1：在A、B的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便二者相撞以后能够立刻结为整体；步骤2：安装好实验装置如图12，铝质轨道槽的左端是倾斜槽，右端是长直水平槽，倾斜槽和水平槽由一小段弧连接，轨道槽被固定在水平桌面上，在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机；图12步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块

4、A从斜槽某处由静止释放，同时开始频闪拍摄，直到A、B停止运动，得到一幅多次曝光的数码照片；步骤4：多次重复步骤3，得到多幅照片、挑出其中最理想的一幅，打印出来，将刻度尺紧靠照片放置，如图13所示。图13(1)由图分析可知，滑块A与滑块B碰撞发生的位置________。①在P5、P6之间②在P6处③在P6、P7之间(2)为了探究碰撞中动量是否守恒，需要直接测量或读取的物理量是________。①A、B两个滑块的质量m1和m2②滑块A释放时距桌面的高度......③频闪照相的周期④照片尺寸和实际尺寸的比例⑤照片上测得的x45、x56和x67、x78⑥照片上测得的

5、x34、x45、x56和x67、x78、x89⑦滑块与桌面间的动摩擦因数写出验证动量守恒的表达式____________。(3)请你写出一条有利于提高实验准确度或改进实验原理的建议：______________________。解析(1)由图可得x12＝3.00cm，x23＝2.80cm，x34＝2.60cm，x45＝2.40cm，x56＝2.20cm，x67＝1.60cm，x78＝1.40cm，x89＝1.20cm。根据匀变速直线运动的特点可知A、B相撞的位置在P6处。(2)为了探究A、B相撞前后动量是否守恒，就要得到碰撞前后的动量，所以要测量A、B两个滑

6、块的质量m1、m2和碰撞前后的速度。设照相机拍摄时间间隔为T，则P4处的速度为v4＝x34＋x45x45＋x56v4＋v62T，P2T，因为v5处的速度为v5＝5＝2，5＝x45＋2x56－x34所以A、B碰撞前在P6处的速度为v6＝2T；同理可得碰撞后AB在2x67＋x78－x89P6处的速度为v6′＝1v6＝(m1＋m2)v6′，整2T。若动量守恒则有m理得m1(x45＋2x56－x34)＝(m1＋m2)(2x67＋x78－x89)。因此需要测量或读取的物理量是①⑥。(3)若碰撞前后都做匀速运动则可提高实验的精确度。答案(1)②(2)①⑥m1(x45＋2

7、x56－x34)＝(m1＋m2)·(2x67＋x78－x89)(3)将轨道的一端垫起少许，平衡摩擦力，使得滑块碰撞前后都做匀速运动(其他合理答案也可)...