2019版高考物理一轮复习学案：实验增分专题7验证动量守恒定律+含答案

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1、高考解读实验七验证动量守恒定律考纲要求考情分析命题趋势验证动量守恒定律2014・全国卷II,35(2)高考对本部分知识的考查主要以计算题的形式出现.高考试题往往结合碰撞等实际过程综合考查实验原理和误差分析.学习屮要深刻理解验证动量守恒定律的原理和方法.2019GAOKAOJIEDU知识梳理・夯实基础一、实验目的验证碰撞屮的动量守恒.二、实验原理在一维碰撞屮，测出相碰的两物体的质量〃力和加及碰撞前、后物体的速度门、旳及/1>/2,找出碰撞前的动Sp=iihV+iihv-y及碰撞后的动量//=m.v'+iikv'2,看碰撞前、后动量是否守恒.三、实验器材方案一：利用气垫导轨

2、完成一维碰撞实验气垫导轨、光电计吋器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥.方案二：在光滑桌而上两车碰撞完成一维碰撞实验光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥.方案三：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重锤线一条、白纸、复写纸、天平、刻度尺、圆规、三角板.四、实验步骤方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(1)测质暈：用天平测岀滑块质量.(2)安装：正确安装好气垫导轨，如图所示.(3)实验：接通电源，利用配套的光电计吋装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量；②改变

3、滑块的初速度大小和方向).(4)验证：一维碰撞屮的动量守恒.方案二：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(1)测质量：用天平测岀两小车的质量.(1)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分別装上撞针和橡皮泥，如图所示.(2)实验：接通电源，让小车月运动，小车於静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动.(3)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由卩=£｛算出速度.(4)改变条件：改变碰撞条件，重复实验.(7)验证：一维碰撞中的动量守恒.方案三：利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验(1)先用天平测出

4、小球质量加、m>.(2)按如图所示安装好实验装置，将斜槽固定在桌边，使槽的末端点切线水平，调节实验装置使两小球碰时处于同一水平高度，且碰撞瞬间入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，以确保正碰后的速度方向水平.(3)在地上铺一张白纸，在白纸上铺放复写纸.(4)在白纸上记下重锤线所指的位置0,它表示入射球勿碰前的位置.(5)先不放被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度处滚下，重复10次，用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面，圆心就是入射小球发生碰撞前的落地点的平衡位置P.(6)把被碰小球放在斜槽的末端，让入射小球从同一高度滚下，使它发生正碰，重复10次，仿上一

5、步骤求出入射小球落地点的平均位置〃和被碰小球落地点的平均位置A：⑺过0和川在纸上作一直线.⑻用刻度尺量出线段俶01砂的长度.五、数据处理方案一：滑块速度的测量:=壬,式中为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量)，△广为数字计时器显示的滑块(扌当光片)经过光电门的时间.△X方案二：小车速度的测量：v=—式屮Ax是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺测量，AZ为小车经过Ax的时间，可由打点间隔算出.方案三：把两小球的质量和相应的数值代入例・Ol^nh・OM+nh•ON,看是否成立.六、注意事项1.前提条件：碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”.2.方案提醒(1)若

6、利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨吋，注意利用水平仪确保导轨水平.(2)若利用摆球进行实验，两小球静放时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直而内.(3)若利用长木板进行实验，可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力.(4)若利用斜槽小球碰撞应注意：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选质量较大的小球作为入射小球；④实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.3.探究结论寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变.七、误差分析1.系统误差主要來源于装置本身是否符合要求：(1)碰撞是否为一维碰

7、撞.(2)实验是否满足动量守恒的条件.如气垫导轨是否水平，两摆球是否等大，长木板实验是否平衡掉摩擦力.2.偶然误差主要来源于质量〃/和速度卩的测量.核心考点・分层突破考点1数据处理［例1］某同学用如图甲所示的气垫导轨来验证动量守恒定律，实验时用频闪照相机闪光4次拍得照片如图乙所示.已知闪光时间间隔AZ=0.02s,不计闪光本身持续时间，已知在这4次闪光的时间内滑块久〃均在0〜80cm范围内，第一次闪光时，/恰好过x=55cm处，B恰好过/=70cm处，则由图可知：10十HL7011C⑴两滑块在X=cm处相碰；（2）