验证动量守恒定律．1．实验原理：如图6－4－1所示，质量为m1和m2的两个小球发生正碰，若碰前m1运动，m2静止，根据动量守恒定律应有：m1v1＝m1v1′＋m2v2′.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动，由平抛运动知识可知，只要小球下落的高度相同，在落地前运动的时间就相同，则小球的水平速度，若用飞行时间作时间第4课时实验七验证动量守恒定律单位，在数值上就等于小球飞出的水平距离．因此，只要分别测出两小球的质量m1、m2和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离OP，以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出的水平距离OM和ON，若m1OP在实验误差允许的范围内与m1OM＋m2ON相等，就验证了两小球组成的系统碰撞前后总动量守恒．2．主要测量的物理量：(1)入射球质量m1和被碰球质量m2.(2)入射球平抛运动的水平位移OP，碰撞后两球的水平位移OM和ON.斜槽、大小相等质量不同的小球两个、重垂线一条、白纸、复写纸、天平一台、刻度尺、圆规、三角板．一、测量小球的质量及仪器安装1．用天平测出两个小球的质量m1、m2.选质量大的作为入射球m1.2．按图6－4－2所示，安装好实验装置，使斜槽的末端点切线水平．3．在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，当小球落在复写纸上时，便在白纸上留下了小球落地的痕迹．4．在白纸上记下重垂线所指的位置O.二、研究两球的碰撞过程及落点5．先不放上被碰小球，让入射小球从斜槽上同一高度滚下，重复10次．用尽可能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．6．把被碰小球放在斜槽前端边缘处，让入射小球从原来的高度滚下，使它们发生碰撞．重复实验10次．用同样的方法标出碰撞后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N.1．本实验中两个小球质量不同，一定是质量大的作入射球，质量小的作被碰球，如果用质量小的与质量大的相碰，则质量小的球可能反弹，这样就不能准确测定入射小球碰后的速度．2．该实验要确保斜槽末端水平．检验是否水平的方法是：将小球轻轻放在斜槽末端的水平部分的任一位置，若小球均能保持静止，则表明斜槽末端已水平．3．保证入射小球每次必须从同一高度由静止滚下，且尽可能地让小球的释放点高些．4．实验过程中，实验桌、斜槽及白纸的位置始终不变．5．在计算时一定要注意m1、m2和OP、OM、ON的对应关系．6．如图6－4－3所示．7．用刻度尺测量线段OM、OP、ON的长度．三、数据处理把两球的质量和相应的长度数值分别代入m1·OP与m1·OM＋m2·ON，并比较二者是否在实验误差允许的范围内相等．【例1】如图6－4－4所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图．(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则()A．m1＞m2，r1＞r2B．m1＞m2，r1＜r2C．m1＞m2，r1＝r2D．m1＜m2，r1＝r2(2)为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是________________．(填下列对应的字母)A．直尺B．游标卡尺C．天平D．弹簧秤E．秒表(3)实验中必须要求的条件是________．A．斜槽必须是光滑的B．斜槽末端的切线必须水平C．m1与m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度D．m1每次必须从同一高度处滚下(4)实验中必须测量的物理量是________．A．小球的质量m1和m2B．小球起始高度hC．小球半径r1和r2D．小球起飞的时间tE．桌面离地面的高度HF．小球飞出的水平距离s(5)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式(用m1、m2及图中字母表示)________________成立，即表示碰撞中动量守恒．解析：(1)两小球要选等大的，且入射小球的质量应大些，故选C.(2)该实验必须测出两球平抛的水平位移和质量，故必须用到直尺和天平，因两球平抛起点相同，不用测小球直径，故用不到B.故选AC.(3)实验中为保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，要使两球碰后均平抛，两球心必须在同一高度，要保证小球m1碰前速度不变，m1每次必须从同一高度滚下，斜槽没必要保证光滑，故B、C、D正确．(4)必须测量两球质量m1、m2和小球平抛的水平距离，故选A、F.(5)因平抛落地时间相同，可用水平位移代替速度，故关系式为答案：(1)C(2)AC(3)BCD(4)AF(5)【例2】某同学用如图6－4－5所示的装置做“验证动量守...
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