8. 在实验误差允许的范围内.碰撞前后系统的总动量相等.即动量守恒 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”,实验装置如图所示.实验过程如下(“+、-”表示速度方向):
精英家教网
表1 碰前 碰后
滑块m1 滑块m2 滑块m1 滑块m2
速度v(m?s-1 +0.110 0 0 +0.108
实验1  使m1=m2=0.25kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后两个滑块分开.数据如表1.根据这个实验可推知,在实验误差允许的范围内:
(1)碰前物体的速度
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的速度;
(2)碰前物体的动能
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的动能;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv.
表2 碰前 碰后
滑块m1 滑块m2 滑块m1 滑块m2
速度v(m?s-1 +0.140 0 +0.069 +0.069
实验2  使m1=m2=0.25kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后m1、m2一起运动.数据如表2.根据这个实验可推知
(1)碰前物体的速度
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和;
(2)碰前物体的动能
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体动能的和;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和.
表3 碰前 碰后
滑块m1 滑块m2 滑块m1 滑块m2
速度v(m?s-1 +0.120 0 -0.024 +0.070
实验3  使2m1=m2=0.5kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后m1、m2分开.数据如表3.根据实验数据可推知,在误差允许范围内:
(1)碰前物体的速度
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和;
(2)碰前物体的动能
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体动能的和;
(3)碰前物体的质量m与速度v的乘积mv
 
(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积mv的矢量和.
还进行了其他情景的实验,最终在实验中发现的“不变量”是
 

(4)在“探究碰撞中的不变量”实验中,关于实验结论的说明,正确的是
 

A.只需找到一种情景的“不变量”即可,结论对其他情景也同样适用
B.只找到一种情景的“不变量”还不够,其他情景未必适用
C.实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变
D.进行有限次实验找到的“不变量”,具有偶然性,结论还需要检验.

查看答案和解析>>

某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,AB两摆球均很小,质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触.向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放.结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角为30°.若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?

【解析】:设摆球AB的质量分别为mAmB,摆长为lB球的初始高度h1,碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得h1l(1-cos45°)①

mBvmBgh1

设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1p2,有

p1mBvB

联立①②③式得p1mB

同理可得p2=(mBmB)⑤

联立④⑤式得=⑥

代入已知条件得()2=1.03⑦

由此可以推出||≤4%⑧

所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律.

 

查看答案和解析>>

某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律.图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,AB两摆球均很小,质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触.向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放.结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角为30°.若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?

【解析】:设摆球AB的质量分别为mAmB,摆长为lB球的初始高度h1,碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得h1l(1-cos45°)①

mBvmBgh1

设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1p2,有

p1mBvB

联立①②③式得p1mB

同理可得p2=(mBmB)⑤

联立④⑤式得=⑥

代入已知条件得()2=1.03⑦

由此可以推出||≤4%⑧

所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律.

 

查看答案和解析>>

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m的滑块,两滑块的一端分别与纸带相连,打点计时器所用电源的频率为f.接通打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,相碰后粘在一起继续运动.如图为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3.那么,请以表达式的形式写出: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
 
.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.
精英家教网

查看答案和解析>>

利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A 质量m1=0.310kg,滑块B的质量m2=0.108kg,遮光片的宽度d=1.00cm;打点计时器所用的交流电的频率为f=50HZ。将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰;碰后光电计时器显示的时间为,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。

若实验允许的相对误差绝对值最大为5℅,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程。

查看答案和解析>>


同步练习册答案