用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平:在轨道上只放滑块A,轻推一下滑块A,其通过光电门1和光电门2的时间分别为t1、t2,当t1______t2(填“>”、“=”、“<”),则说明气垫导轨水平。
(2)滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A—个向右的初速度,通过光电门1的时间为t1,A与B碰撞后再次通过光电门1的时间为t2,滑块B通过光电门2的时间为△t3。为完成该实验,还必需测量的物理量有__________
A.挡光片的宽度d
B.滑块A的总质量m1
C.滑块B的总质量m2
D.光电门1到光电门2的间距L
(3)若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒,则应该满足的表达式为:___________(用已知量和测量量表示)
高二物理实验题中等难度题
用如图所示的装置可以验证动量守恒定律,在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架,它们的上端装有等宽的挡光片。
(1)实验前需要调节气垫导轨水平:在轨道上只放滑块A,轻推一下滑块A,其通过光电门1和光电门2的时间分别为t1、t2,当t1______t2(填“>”、“=”、“<”),则说明气垫导轨水平。
(2)滑块A置于光电门1的左侧,滑块B静置于两光电门间的某一适当位置。给A—个向右的初速度,通过光电门1的时间为t1,A与B碰撞后再次通过光电门1的时间为t2,滑块B通过光电门2的时间为△t3。为完成该实验,还必需测量的物理量有__________
A.挡光片的宽度d
B.滑块A的总质量m1
C.滑块B的总质量m2
D.光电门1到光电门2的间距L
(3)若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒,则应该满足的表达式为:___________(用已知量和测量量表示)
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某同学欲采用课本上介绍的气垫导轨和光电计时器等装置进行“验证动量守恒定律”的实验,如图所示,A、B两滑块做相向运动,已知安装在A、B两滑块上的窄片宽度均为d,在碰撞前滑块A、B经过光电门时,窄片挡光时间分别为和,碰撞后滑块A、B粘合在一起运动,运动方向与碰撞前滑块B运动方向相同,此后滑块A再次经过光电门时窄片挡光时间为。
(1)滑块A、B碰撞前速度的大小分别为vA=________,vB =___________。
(2)为了验证碰撞中动量守恒,除了上述已知条件外,还必须要测量的物理量有____________。
A.滑块A包括窄片的总质量m1
B.滑块B包括窄片的总质量m2
C.碰撞后滑块B经过光电门时窄片挡光的时间
D.两个光电门之间的距离L
(3)为了验证碰撞中动量守恒定律,需要验证的关系是____________________________________。(用题干中已知量字母和(2)问中所选已知量的字母表示)。
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用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,如图a所示,在光滑水平桌面上有A、B两个质量相等的小车,A车的车尾拖着一穿过打点计时器的纸带,A车以某速度与静止的B车相碰,碰撞后两车连在一起共同运动,
碰撞前后打点计时器打下的纸带如图b所示,AB="BC=CD=2.28" cm,EF="FG=GH=1.14" cm,
(1)打点计时器的周期为__________s,其使用__________(填“直流”或“交流”)电源;
(2)与A车相连的是纸带的________(填写“A端”或“H端”);
(3)A车碰撞前的速度为___________m/s,AB碰后一起运动的速度为________m/s;
(4)由题中的信息可知,以A、B两小车为系统,在碰撞前后相等的物理量是__________(填物理量的名称)。
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学习了“探究碰撞中的不变量”的实验后,某实验小组选用图甲所示的水平气垫导、光电门等测量装置研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。主要实验步骤如下:
① 调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作;
②在滑块1上装上挡光片,在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥,用游标卡尺测量挡光片宽度L 用天平测出滑块1和滑块2的质量m1=0.32kg、m2=0.18kg;
③将滑块1和滑块2放在气垫导轨上,滑块2处于静止状态,让滑块1以一定的初速度 与滑块2碰撞,撞后两者粘在一起,记下碰前挡光片的遮光时间t1=0.015s和碰后挡光 片的遮光时间t2=0.024s。
(1)游标卡尺测量的挡光片宽度L如图乙所示,则L=________mm
(2)滑块1碰前的动量p1=_____:两滑块碰撞后的总动量p2=______(计算结果保留两位有效数字);
(3)p1与p2的大小有差异,其原因是_________。
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在“验证动量守恒定律”的实验中,实验装置如图所示。槽口末端在水平地面上的竖直投影为O点,实验中可供选择的碰撞小球均为直径相同的硬质小球,碰撞时都可认为是弹性碰撞。设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2。
(1)为了使入射小球在碰撞后不被反弹,则应使m1____m2。(填“>”“=”或“<”);
(2)为了保证入射小球和被碰小球离开槽口后均做平抛运动,必须调整斜槽末端____;
(3)在(1)(2)条件的前提下,让入射小球从同一高度沿斜槽滑下,实验中将被碰小球放入槽口末端前后的落点如图中A、B、C所示,图中OA=x1,OB=x2,OC=x3,为验证小球碰撞前后动量守恒,实验中____(填“需要”或“不需要”)测量槽口末端到水平地面的高度h。若实验中小球碰撞前后动量守恒,则应满足的关系式为m1x2=__________。
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某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞过程中动量守恒的实验: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,他设计的具体装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选________段来计算A的碰前速度,应选________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).
(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前动量为 ________kg·m/s;碰后动量为________kg·m/s.通过计算可以发现,在误差允许范围内,碰撞前后两个小车的动量之和是相等的。
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某同学设计了一个用打点计时器验证碰撞中的动量守恒的实验:在小车A的前端黏有橡皮泥,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相碰并黏合成一体,继续做匀速运动,他设计的装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片.则( )
A.长木板垫着小木片是为了平衡摩擦,保证小车碰撞前后做匀速运动
B.实验过程中应先接通电源,再让小车A运动
C.计算碰撞前后小车的速度时,在纸带上任选对应过程的一段即可
D.此碰撞中A、B两小车这一系统的机械能守恒
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如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O点,O点正下方桌子的边缘放有一静止弹性球2.实验时,将球1拉到A点并从静止开始释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞。碰撞后,球1把处于竖直方向的轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处,球2落到水平地面上的C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:在A点时,弹性球1球心离水平桌面的距离为a,轻质指示针OC与竖直方向的夹角为β,球1和球2的质量分别为,m1 m2,C点与桌子边沿间的水平距离为b。
①在此实验中要求m1 _________m2(填大于,小于或等于)
②此外,还需要测量的量是________________、和_____________________。
③根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为__________________________。
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气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
实验过程:
(1)调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上,让滑块2处于静止状态(=0),用滑块1以初速度与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间),撞后两者粘在一起,分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。
(6)先根据计算滑块1碰撞前的速度及碰后两者的共同速度;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。将下面的表格填写完整(保留3位小数).
实验数据: m1=0.324kg m2=0.181kg L=1.00×10-3m
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(10分).碰撞的恢复系数的定义为 ,其中V10和V20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数e=1.非弹性碰撞的e<1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,(他们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
实验步骤如下:
安装实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O。
第一步, 不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步, 把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置.
第三步, 用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
在上述实验中,
(1)P点是________的平均位置.
M点是________的平均位置.
N点是________的平均位置.
(2)写出用测量量表示的的恢复系数的表达式________
(3)三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关?
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