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1、精品范文模板 可修改删除撰写人:_日 期:_验证动量守恒定律实验中速度测定的三条思路-论文网论文摘要:验证动量守恒定律实验中速度测定的三条思路-论文网论文关键词:验证,动量,守恒定律,实验,速度验证动量守恒定律的实验题目很多,实验原理都是测定相互作用前、后系统的动量在实验允许的误差范围内是否相等。动量是由质量和速度构成的,故所有验证动量守恒定律的实验都是围绕测定瞬时速度而设计的。瞬时速度测定的测定通常是根据以下三条思路:根据平抛运动的规律,根据机械能守恒定律,根据匀速直线运动的规律。本文就从这三个方面谈谈速度测定的具体思路。一、利用平抛运动的规律求速度(1)物体落在水平面上例1:用半径相同的两
2、小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图1所示,斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹记为P。再把B球放在水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球碰撞后落在记录纸上留下的痕迹记为M,B球碰撞后落在记录纸上留下的痕迹记为N。记录纸上的点是重垂线所指的位置,测得各落点痕迹到点的距离。只要满足关系式,则说明碰撞中动量是守恒的分析:由平抛的运动规律,和平抛的高度一定可推出初速度。只要满足关系式=,则说明碰撞中系统动量是守恒的。(2)物体落在竖直面上例2:为了验证动量守恒定律,某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球
3、。按下述步骤做了如下实验:步骤1:用天平测出两个小球质量m和m,且mm。步骤2:安装好实验装置如图2所示,使槽的末端的切线水平,将另一木条竖直固定在右侧。步骤3:先不在斜槽的末端B点放小球m,让小球m从顶端自A处静止释放,记下小球在竖直面上的落点位置E。步骤4:将小球m放在斜槽末端B点,让小球m从顶端A处静止释放,使它们碰撞,记下小球m在竖直面上的落点位置F和m在竖直面上的落点位置D。步骤5:找出小球放在斜槽末端时小球球心对应的木板上的等高点C。步骤6:用刻度尺量出落点D、E和F到C点的距离分别为L、L和L。只要满足关系式,则说明碰撞中动量是守恒的分析:由平抛运动的规律,和水平方向的位移一定可
4、推出初速度,只要满足关系式,则说明碰撞中系统动量是守恒的。(3)物体落在斜面上例3:为了验证碰撞中的动量守恒,某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做了如下实验:用天平测出两个小球的质量分别为和且按照如图3所示的那样,安装好实验装置将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平将一斜面BC连接在斜槽末端先不放小球,让小球从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置E将小球放在斜槽前端边缘处,让小球从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球在斜面上的落点位置D和小球在斜面上的落点位置F用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜
5、面上的几个落点位置到B点的距离分别为、根据该同学的实验用测得的物理量来表示,只要满足关系式,则说明碰撞中动量是守恒的分析:设斜面的倾角为,由平抛运动的规律、可知平抛的初速度.故只要满足关系式,则说明碰撞中系统动量是守恒的。二、利用机械能守恒的规律求速度例4:图4是用来验证动量守恒定律的实验装置,弹性球1用细线悬挂于点,点下方桌子的边沿有一竖直立柱。实验时,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C点。现已测出A点离水平桌面的距离为a,B点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为
6、c,球1的质量为和球2的质量为,立柱的高为h,桌面离地面的高为H。根据测量的数据可得该实验中验证动量守恒的表达式为_。分析:被碰小球(球2)碰后的速度仍然是根据平抛运动的规律求出即,主碰小球(球1)碰前和碰后的速度均由机械能守恒的规律求出,令碰前的速度为,碰后的速度为,则由机械能守恒规律,解得,解得。代入,化简得验证动量守恒的表达式为三、由匀速直线运动的规律求速度(1)已知时间测位移例5:如图5甲所示,某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在光滑水平面上,小车A的左端粘有橡皮泥,小车A受到外界水平冲量作用后做匀速运动,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。第 1 页 共 1 页免责声明:图文来源于网络搜集,版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益,请作者与本上传人联系,我们将及时更正删除。