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1、高考实验07验证动量守恒定律重温教材 扫清盲点重温教材 扫清盲点实验基础微集、一、基本实验要求1 .实验目的验证动量守恒定律.2 .实验原理在一维碰撞中，测出物体的质量机和碰撞前后物体的速度。、算出碰撞前的动量P =加1O1+m2。2及碰撞后的动量pf=mivif+m2v2看碰撞前后动量是否守恒.3 .实验器材方案一 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个）、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞 架、胶布、撞针、橡皮泥等.方案二 带细线的摆球（两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等.方案三 光滑长木板、打点计时器、纸带、小车（两个）、天平、撞针、橡皮泥等.方案四 斜槽、小球（两个）、天平、复写纸
2、、白纸等.4 .实验步骤方案一利用气垫导轨完成一维碰撞实验（如下图）专 0 （1）测质量：用天平测出滑块质量.（2）安装：正确安装好气垫导轨.（3）实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度 （改变滑块的质量.改变滑块的初速度大小和方向）.（4）验证：一维碰撞中的动量守恒.方案二利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验（如下图）（1）测质量：用天平测出两小球的质量机1、m2.安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来.实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰.（4）测速度：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞数点，每两个计数点之间
3、还有四个点没有画出.打点计时器打点计时器打点计时器8单位:cm84.0产 4.01”/.康气垫导轨单位:cm6.03（1）判断气垫导轨是否处于水平，以下措施可行的是（填字母代号）.A.将某个滑块轻放在气垫导轨上，看滑块是否静止B.让两个滑块相向运动，看是否在轨道的中点位置碰撞C.给某个滑块一个初速度，看滑块是否做匀速直线运动D.测量气垫导轨的两个支架是否一样高根据图乙提供的纸带，计算碰撞前两滑块的总动量大小尸=kg - m/s；碰撞 后两滑块的总动量大小为=kg -m/s.屡次实验，假设碰撞前后两滑块的总动量在实 验误差允许的范围内相等，那么动量守恒定律得到验证.（结果保存两位有效数字）.解析
4、：（1）判断气垫导轨是否处于水平的措施是：将某个滑块轻放在气垫导轨上，看滑 块是否静止；或者给某个滑块一个初速度，看滑块是否做匀速直线运动，应选项AC正确,BD错误；应选AC.根据纸带可求解A3两滑块碰前的速度分别为:8.04乂10一2 。尸0J一m/s=0.80 m/s;6.03 X10-2 片OJ一m/s=0.60 m/s;碰后速度:碰后速度:4.01 X 10-2v共=m/s=0.40 m/s;碰前总动量：pi=，4。从一狈=0.5X0.800.2X0.60=0.28 kg m/s碰后总动量：p2=（见4+皿00共=0.7X0.40=0.28 kg m/s;因P1=P2故动量守恒定律得到
5、验证.答案：（1）AC （2）0.28 0.28实验改进 拓展创新，创新角度实验目的实验目的的创新实验器材的创新实验过程的创新典例弗簧枪弹个z/z/zzzzz/z/z/zzzz图(a) 30Y1b刻度盘/指针图(b)L利用动量守恒、机械能守恒计算弹丸的发射速度.2.减小实验误差的措施，表达了物理知识和物理实验的实用性、创新性和综合性.纸带遮关片光电门气垫导轨L利用气垫导轨代替长木板，利用光电门代替打点计时器，提高实验的精确度.2 .利用相对误差评价实验结果.fi-556/67_，8_3叫!况电力1尸9|2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 2
6、0/,乙L利用铝质导轨研究完全非弹性碰撞.2.利用闪光照相机记录立方体滑块碰撞前后的运动规律，从而确定滑块碰撞前后的速度.CD1 .用压缩弹簧的方式使两滑块获得速度，可使两滑块的合动量为零.2 .利用的方式获得滑块弹离时的速度.3 .根据能量守恒定律测定弹簧的弹性势能.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和以 按下述步骤进行实验:甲534 I 545 I $56 I S67 1578 iS89 i2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20/,乙步骤h在A、5的相撞面分别装上尼龙拉扣，以便
7、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甲，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圆弧连接，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.步骤3：让滑块B静置于水平槽的某处，滑块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，得到一幅屡次曝光的数码照片.步骤4：屡次重复步骤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，如图乙所示.(1)由图分析可知，滑块A与滑块3碰撞发生的位置在.尸5、尸6之间尸6处尸6、尸7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
8、物理量是.4、3两个滑块的质量如和机2滑块A释放时距桌面的高度频闪照相的周期照片尺寸和实际尺寸的比例照片上测得的45、S56和S67、78照片上测得的$34、45、$56和$67、$78、S89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)由题图可知碰撞位置发生在尸5、尸6之间或居处，又由于尸6位置滑块速度明 显减小，故A、3相撞的位置在尸6处，故正确.设碰撞前滑块A在尸4、尸5、尸6的速度分别为S、。5、勿，碰撞后，整体在尸6、尸7、 块A速度。6=星埸0,同理，碰撞后整体的速度06=出吟尸需要验证的方 程为 61。
9、6=01 + 胆2)06。将以上两式代入整理得 m 1 (2556 + 545 534)= (/W1 + 72)(2567 + 78 589),故需要直接测量的物理量是4、5两个滑块的质量 如和雨2及$34、45、56和67、$78、 S89,故、正确.S34 + S452T。5 =S45+S562T又。5=3，解得碰撞前滑(3)提高实验准确度或改进实验原理的建议：使用更平整的轨道槽，轨道要平整，防止各段摩擦力不同，滑块做非匀变速运动.在足够成像的前提下，缩短频闪照相每次曝光的时间，碰撞时间很短，缩短频闪照 相每次曝光的时间，使滑块碰撞位置拍摄更清晰、准确.适当增大相机和轨道槽的距离，相机和轨
10、道槽的距离较小时，由于镜头拍摄引起的 距离误差增大，应适当增大相机和轨道槽的距离.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.答案：(1)(2) m 1 (2s 56 + 45 - 534)= (/w 1 + m2)(2567 + 78 89)(3)见解析(任意一条即可)个多维冲关1 .(实验原理的创新)某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的 实验.在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小，可 忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g.采用的实验步骤如下：光电门挡光片占I;右BQ _LLjA.在小滑块上固定一个宽度为d
11、的窄挡光片B.用天平分别测出小滑块。(含挡光片)和小球的质量，取、，血C.在。和力间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上D.细线烧断后，、。瞬间被弹开，向相反方向运动E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间，F.小球从平台边缘飞出后，落在水平地面的b点，用刻度尺测出平台距水平地面的 高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离SbG.改变弹簧压缩量，进行屡次测量(1)用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，那么遮光条的宽度为 mm.(2)该实验要验证“动量守恒定律”，那么只需验证两物体、b弹开后的动量大小相等， 即=.(用上述实验所涉及物理量的字母表示)解析：(1)螺旋测
12、微器的固定刻度读数为2.5mm,可动刻度读数为0.01X5.0 mm=0.050 mm,所以最终读数为：2.5 mm+0.050 mm=2.550 mm.(2)烧断细线后，向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，。经过光电门的速度为:Va=；故。的动量为：Pa=m(r。离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得:,12hgtSb = Vbt解得：Db = 3b、l%小球的动量大小：pb=ntbS假设动量守恒，设向右为正，那么有：0=如心力一根即 m=mbSby答案：（1）2.550 （2）詈 mbSlh2 .（实验方案的创新）如下图是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂 于。点，。点
13、下方桌子的边缘有一竖直立柱.实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与 立柱上的球2右端接触且两球等高.将球1拉到A点，并使之静止，同时把球2放在立柱 上.释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞，碰后球1向左最远可摆到B 点，球2落到水平地面上的。点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒.现已 测出A点离水平桌面的距离为小3点离水平桌面的距离为乐。点与桌子边沿间的水平距 离为c.此外:还需要测量的量是还需要测量的量是根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为.（忽 略小球的大小）解析：（1）要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化，根据弹性球1碰撞前后 的高度和心 由机械能守
14、恒可以求出碰撞前后的速度，故只要再测量弹性球1的质量m1, 就能求出弹性球1的动量变化；根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面 的高度”就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化，故只要测量弹性球2的质量22和立柱 高从 桌面离水平地面的高度H就能求出弹性球2的动量变化.（2）根据的解析可以写出动量守恒的关系式答案：（1）弹性球1、2的质量机1、m2立柱高人 桌面离水平地面的高度H（2）2根 fa-h=2m ryjbh+g3 .（数据处理的创新）在验证动量守恒定律实验中，实验装置如下图，、力是两个半径相等的小球，按照以下步骤进行操作:在平木板外表钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽
15、口处，将小球。从斜 槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹0；将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球G从固定点处由静止释放，撞到木 板上得到痕迹把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从固定点处由静止释放， 和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C.(1)假设碰撞过程中没有机械能损失，为了保证在碰撞过程中。球不反弹，G、力两球的质量机1、机2间的关系是62.(选填或V )(2)(多项选择)为完本钱实验，必须测量的物理量有.A.小球。开始释放的高度人B.木板水平向右移动的距离，C. 球和力球的质量机miD. 0点到A、B、。三点的距离以、72、J3(3)在实验误
16、差允许的范围内，假设动量守恒，其关系式应为解析：在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有miVQ=mVi+m2V2f碰撞前后动能相等故有品比4nM+如滋，解得禽禽。，假设要使。球的速度方向不变，那么机1机2；小球平抛运动的时间t=lg9那么初速度V=Xlyif显然平抛运动的初速度与下降高度二次方根的倒数成正比，当PO=P1+P2,即半=半十半 成立时系统的动量守 7y2yjyi恒；由以上可知，需测量的物理量有q球和球的质量机1、，肛和。点到A、B、C三点的 距离)1、72、)3，C、D 正确.答案:CD噬十+患后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度.(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验.(
17、6)验证：一维碰撞中的动量守恒.方案三在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如下图)(1)测质量：用天平测出两小车的质量.(2)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别装上撞针和橡皮泥.(3)实验：接通电源，让小车A运动，小车8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.(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由却算出速度.(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验.(6)验证：一维碰撞中的动量守恒.方案四利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律(如下图)(1)测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小
18、球.(2)安装：按照图中所示安装实验装置.调整固定斜槽使斜槽底端水平.(3)铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重锤线所指的位置0.(4)放球找点：不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复 10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.(5)碰撞找点：把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下， 使它们发生碰撞，重复实验10次.用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M 和被撞小球落点的平均位置M如下图. ( | : ()M P N(6)验证：连接ON,测量线段。尸、OM、ON的长度.将测量数据填入
19、表中.最后代入mi OP=mi OM+mi ON,看在误差允许的范围内是否成立.结束：整理好实验器材放回原处.二、规律方法总结1 .速度的测量方案一 滑块速度的测量：等，式中Ax为滑块挡光片的宽度（仪器说明书上给出, 也可直接测量），M为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间.方案二摆球速度的测量：0=小前,式中h为小球释放时（或碰撞后摆起的）高度，h 可用刻度尺测量（也可由量角器和摆长计算出）.方案三 小车速度的测量：等，式中Ax是纸带上两计数点间的距离，可用刻度尺 测量，At为小车经过Ax的时间，可由打点间隔算出.2 .验证的表达式方案一、二、三：机R1 +机202 =，1S +机
20、2也.方案四 m OP=mi , ON3 .考前须知（1）前提条件碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”.（2）方案提醒假设利用气垫导轨进行实验，调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平.假设利用摆球进行实验，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面内.假设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.假设利用斜槽小球碰撞应注意：（i ）斜槽末端的切线必须水平；（五）入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放；（道）选质量较大的小球作为入射小球；（iv）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.考点透析 超组冲关实
21、-I基悔I考法 III1考法实验原理与操作某同学用如图甲所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让小球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把 小球）静置在斜槽轨道末端，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，和小球相碰后， 两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次.回答以下问题：(1)在安装实验器材时斜槽的末端应.(2)小球、b质量ma mb的大小关系应满足ma 啊,两球的半径应满足r号.(均选填或“=”)(3)本实验中小球平均落地点的位置距0点的距离如图乙所示，小球a,b碰后的平均落 地点依次是图乙中的 点和 点.(4)在本实验中，验证动量守恒的
22、式子是以下选项中的.A. ma OC =ma OA + m力OBB. ma OB =ma OA + 小力 OCC. ma OA =ma OB +/ OC解析：(1)小球离开轨道后应做平抛运动，所以在安装实验器材时斜槽的末端必须保持 水平，才能使小球做平抛运动.(2)为防止在碰撞过程中入射小球被反弹，入射小球。的质量他应该大于被碰小球的 质量为保证两个小球的碰撞是对心碰撞，两个小球的半径应相等.(3)由题图甲所示装置可知，小球和小球分相碰后，根据动量守恒和能量守恒可知小 球方的速度大于小球。的速度.由此可判断碰后小球、的落点位置分别为4、。点.(4)小球下落高度一样，所以在空中的运动时间1相等，
23、假设碰撞过程满足动量守恒，那么 应有 mav()=mava+mbVb,两边同乘以时间 t 可得 mavt=mavat+ mbVbty 即有 ma OB = ma OA +g OC ,应选项B正确.答案：保持水平(2) = (3)A C (4)B个题组冲关1 .气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫, 使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦，我们可以用带竖直挡板。和 。的气垫导轨和滑块A和3验证动量守恒定律，实验装置如下图，采用的实验步骤如下:LJ1_1a.松开手的同时，记录滑块A、3运动时间的计时器开始工作，当A、5滑块分别碰 到。、。挡板时计时
24、器结束计时，分别记下A、B到达C、。的运动时间有和bb.在A、5间水平放入一个轻弹簧，用手压住4、3使弹簧压缩，放置在气垫导轨上, 并让它静止在某个位置.C.给导轨送气，调整气垫导轨，使导轨处于水平.d.用刻度尺测出A的左端至。板的距离3的右端至。板的距离以(1)实验步骤的正确顺序是.(2)实验中还需要的测量仪器是,还需要测量的物理量是.(3)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是.解析：(2)还需用天平测滑块的质量.LU(3)两滑块脱离弹簧的速度为历= 02=作12由动量守恒得即mi：=m7.tl 12答案：(l)cbda天平A、3两滑块的质量61、(3)姓夕=机2， tl 12
25、2 .气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫, 使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.现用带竖直挡板C、。的气垫 导轨和滑块4、区探究碰撞中的不变量，实验装置如下图.CD采用的实验步骤如下：a.用天平分别测出A、5的质量小小mB;b.调整气垫导轨，使导轨处于水平；c.在A和3间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离L；e.按下电钮放开卡销，同时分别记录4、3运动时间的计时器开始工作，当A、3分 别碰撞C、。时计时结束，记下4、3分别到达。、。的运动时间人和b(1)实验中还应测量的物理
26、量及其符号是.(2)作用前A、8质量与速度乘积之和为；作用后A、B质量与速度乘积之和为(3)作用前、后A、8质量与速度乘积之和并不完全相等，产生误差的原因有 (至少答出两点).解析：A、B被压缩的弹簧弹开后，在气垫导轨上运动时可视为匀速运动，因此只要测 出A与。的距离Lk B与D的距离心及4到达C、B到达O的时间介和自测出A. B 的质量，就可以探究碰撞中的不变量.(1)由上述分析可知，实验中还应测量的物理量为：5的右端至。的距离心.(2)设向左为正方向，根据所测数据求得A、B的速度分别为 以=今，桃=一与，碰前ttiA、B静止，即o=0,质量与速度乘积之和为0,碰后A、B的质量与速度乘积之和
27、为雨4以+犯皿8=椁4勺一阿卢；假设设向右为正方向，同理可得碰后A、B的质量与速度乘积之和为 t 12Li Lxti h（3）产生误差的原因：乙、七、小打、蛇、，沏的数据测量误差；没有考虑弹簧推动 滑块的加速过程；滑块并不是做标准的匀速直线运动，滑块与导轨间有少许摩擦力； 气垫导轨可能不完全水平.答案：（1）3的右端至D的距离L2 （2）0m年一机年（或皿年一见4的（3）见解析3 .如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平局部 碰撞前后的动量关系.0 M P N（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是，可以通过仅测量 （填选项前的符号），间接地解决这
28、个问题.A.小球开始释放高度人B.小球抛出点距地面的高度”C ,小球做平抛运动的射程（2）（多项选择）图中。点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射球用屡次从倾 斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后，把被碰 小球，如静置于轨道的水平局部，再将入射球如从斜轨上S位置静止释放，与小球山2相碰, 并屡次重复.接下来要完成的必要步骤是.（填选项前的符号）A.用天平测量两个小球的质量m1、m2B.测量小球如开始释放高度人C.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到机1、阳相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM、ON（3）假设两球相碰前后的动量守恒，其表达
29、式可表示为用中测量的 量表示;假设碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为用中测量的量 表不.yOPOM解析：（1）小球碰前和碰后的速度都可用平抛运动来测定，即0=7.即，小丁=根1一1+ 。m2乌工而由知，每次下落竖直高度相等，平抛时间相等.那么可得如OP=m 9OM I乙+m2ON.故只需测射程，因而选C.(2)由表达式知：在。尸时，需测量机1、加2、OM和ON,故必要步骤A、D、E.(3)假设为弹性碰撞，那么同时满足动能守恒.1 (QP_1 /VW i (因2m t ) 2m t J + 产)mi OP2=mi OM2+/W2 ON2.答案：(1)C (2)ADE (3)/m OP=mx
30、OM+m2 ONmi OP2=mi OM2+/W2 ON2考法二数据处理与误差分析如图甲所示，在验证动量守恒定律实验时，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3相碰并粘合成一体，继续匀速运动, 在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50 Hz,长木板右端下面垫放小木片用以 平衡摩擦力.,撞针 4、 哼计时器 长木板 匚匕一/橡皮泥T二I M甲(1)假设获得纸带如图乙所示,并测得各计数点间距(已标在图上).A为运动起始的第一点,那么应选段来计算A的碰前速度,应选 段来计算A和5碰后的共同速度(填A BCDE cm 25.2034.5027.24 大 2
31、0.60”已测得小车4的质量叩=0.30 kg,小车3的质量为切2=0.20 kg,由以上测量结果可得碰前系统总动量为 kg m/s,碰后系统总动量为 kg m/s.(结果保存四位有效数字)实验结论：.解析：(1)4与3碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过3c段来计算A的碰前速度,来计算A的碰前速度,通过DE段计算A和5碰后的共同速度.(2)4碰前的速度:BC 0.345 0m/s=3.450 m/sDE n 206 0m/s=2.060 m/sm/s=2.060 m/s碰后共同速度：V2=-= ，JL碰前总动量：pi=miri = 0.3X3.450= 1.035 kg m
32、/s碰后的总动量：pi=(m-mi)vi=0.5X2.060=1.030 kg m/s可知在误差允许范围内，A3碰撞过程中，系统动量守恒.答案：(1DE L035 1.030 (3)在实验误差允许范围内，碰前和碰后的总动量 相等，系统的动量守恒个题组冲关1 .如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水 平局部碰撞前后的动量关系.甲经测定，/ni=45.0 g,帆2=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示.碰 撞前后如的动量分别为pi与pi%那么pi ： p/=： 11;假设碰撞结束时m2的动量为P2，那么口，： P2f=ll ：.实验结果说明，碰撞
33、前后总动量的比值d%=(2)有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小 球做平抛运动的射程增大.请你用中的数据，分析和计算出被碰小球m平抛运动射 程ON的最大值为 cm.OPOM解析：(l)pi=mi , p=m 联立可得 P1 ： p/= OP ： OM =44.80 ： 35.20=14 ： 11.故=上。尸 pi 十P2 皿 OM 4-/712 ON其他条件不变，欲使ON最大，须使桃1、机2发生弹性碰撞，那么其动量和能量均守恒.恒.由 mv=mV+m2V295nl而=热曲+%/2涕可得02=2如。()机1+机2容。=子，故砺=节OP =2X45.045.0+
34、7.5X 44.80 cm=76.8 cm.答案：(1)14 2.9 1(1 LOI 均可)(2)76.82 .在验证动量守恒定律实验时，用图甲所示装置进行验证，在长木板右端下面垫放小 木片，平衡好摩擦力.小车P的前端粘有橡皮泥，后端连着纸带.接通电源，轻推小车P 使之运动，小车尸运动一段时间后，与原来静止的小车。相碰，并粘合在一起继续运动(已 知打点计时器电源频率为50 Hz)小车Q橡皮士里打点R带I_|if13 aB C D E F G H 1.61 1.60 1.60 ；.08 095 1.9；化，5乙(1)两车碰撞前后打出的纸带如图乙所示.测得小车尸的质量小产=0.60 kg,小车。的
35、 质量g2=0.40 kg,由以上数据求得碰前系统总动量为 kg m/s,碰后系统总动量为 kg - m/s.(结果保存三位有效数字)(2)实验结论：.解析：由题意可知打点周期为002 s,碰前小车P的速度为 m/s=0.8m/s,所以碰前系统总动量为:pi=mpv=0.8X 0.6 kg m/s=0.480 kg m/s, 碰后两小车共同的速度0.95 X10_2_Vi=m/s=0.475 m/s,碰后系统总动量为：p2=(/np+mQ)V=(0.60+0.40)X0.475 kg m/s=0.475 kg m/s;可见，在误差允许的范围内，碰撞前后动量守恒.答案：(1)0.480 0.475 (2)在误差允许的范围内，碰撞前后动量守恒3.为了验证动量守恒定律.图甲所示的气垫导轨上放着两个滑块，滑块A的质量为 500 g,滑块B的质量为200 g.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 点计时器的频率均为50 Hz.调节设备使气垫导轨正常工作后，接通两个打点计时器的电源,并让两个滑块以不同的速度相向运动，碰撞后粘在一起继续运动.图乙为纸带上选取的计