南洋教育資源網(wǎng)免費新民教版2018年中考化學精講：動量守恒理論實驗大題精講 精講包含考點分類解釋精講18個實驗動量守恒定理的驗證1 . (2011·北京卷) 如圖所示，“碰撞實驗器”可以用來驗證動量守恒原理，即研究兩個小球在水平方向碰撞前后的動量關系軌道的一部分。 (1) 在實驗中，不容易直接測量碰撞前后球的速度。 此外，這個問題可以通過僅檢測（填充選項之前的符號）來間接解決。 A。 球開始釋放高度 hB。 球從地面拋出點的高度 HC。 平拋運動中球的射速 (2) 圖2中的O點是球的拋點在地面上的垂直投影。 實驗過程中，讓入射球從斜坡上的位置S多次釋放，找到其平均落地點的位置P，檢測水平填充距離OP。 之后，將被碰球靜置在軌道的水平部分，然后從坡道上的S位置釋放出事球，與小球碰撞，如此反復多次。 要完成的必要步驟是（選項前的符號）。 A。 用天平稱出兩球的質量，B。檢測球的釋放高度hC。 檢測投擲點距地面的高度HD。 分別求碰撞后平均著陸點的位置M和NE。 檢測平面填充距離OM,ON (3) 若兩球碰撞前后的動量守恒，則表達式可表示為（用②中檢測量表示）； 如果碰撞是彈性碰撞，則表達式也應滿足（用②中檢測到的量表示）。
(4)經(jīng)測量，=45.0g，=7.5g，小球落地點的平均位置到O點的距離如圖所示。 碰撞前后的動量分別為 和 ，則：=； 如果碰撞結束時的動量是，則：=。 實驗結果表明，碰撞前后總動量之比為 。 (5) 有朋友認為上面的實驗只是改變兩個小球的材質，其他條件不變，這樣可以降低平拋運動中接觸球的射速。 請利用④中的已知數(shù)據(jù)分析估算被觸球平拋動作ON的最大值。 【答案】 (1) C (2) ADE or DEA or DAE (3) (4) 142.91~1.01 (5) 76.8 【分析】在驗證動量守恒原理的實驗中，研究的是碰撞軌道水平部分的兩個小球 不容易直接測量小球碰撞前后的速度，而速度可以在著陸高度不變的情況下用水平射速來表示，所以答案是C； 上S位靜放，求出其平均落點位置P，檢測平充距離OP。 之后，將被碰球靜置在軌道的水平部分，然后從坡道上的S位置釋放出事球，與小球碰撞，如此反復多次。 檢測平均著陸點的位置，找出平拋運動的水平位移。 因此，步驟中必須有D和E，且D必須在E之前。
至于天平的質量，還可以。 所以答案是ADE或者DEA或者DAE，如果登陸時間是t，那么； 而動量守恒的表達式是，動能守恒的表達式是，所以如果兩球碰撞前后的動量守恒成立，如果碰撞是彈性碰撞，則動能守恒，所以有一個創(chuàng)作。 碰撞前后的動量比： ,,, 發(fā)生彈性碰撞時，被觸球的速度最大。 根據(jù)動量守恒的表達式，動能守恒的表達式是聯(lián)立解，所以最大射速為 。 2.（2014·新課標省二卷）借助圖（a）所示裝置驗證動量守恒理論。 圖(a)中，氣墊滑軌上有兩個滑塊A、B。 滑塊A兩側各有一個彈簧大學物理質點的動量定理，兩側分別與計時定時器的紙帶相連（圖中未畫出）； 滑塊B兩邊還有一個彈簧，里面固定了遮光片，光電定時器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時間。 滑塊A質量m1=0.310kg，滑塊B質量m2=0.108kg，遮光板厚度d=1.00cm； 滴答定時器使用的交流電頻率為f=50HZ。 將光電門固定在滑塊B的一側，啟動打點計時器，給滑塊A一個初速度向右，使其與B發(fā)生碰撞； 碰撞后光電定時器顯示的時間為，碰撞前后打印的紙帶如圖（b）所示。 如果實驗允許的相對偏差的絕對值最多為5℅，那么這個實驗是否在偏差范圍內驗證了動量守恒？ 寫出操作過程。
【答】看分析。 設碰撞后 B 的速度為 v2。 由公式①可代入題中給出的數(shù)據(jù)：v2=2.86m/s ⑥假設碰撞前后兩個滑塊的動量分別為p和p'，則p=m1v0⑦p'=m2v1+m2v2⑧的絕對值兩個滑塊碰撞前后總動量的相對偏差為⑨同時③④⑥⑦⑦⑧⑨代入相關數(shù)據(jù)，可得：⑩因此，本實驗驗證了動量守恒原理。 3、關于“驗證動量守恒理論”實驗，請完成以下三道題： （1）如圖所示，在做“驗證動量守恒理論”實驗時，滿足以下條件：實驗必須滿足的是： . A。 滑道軌道必須光滑 B. 滑道軌道末端的切線是水平的 C. 每次入射球從同一高度從靜止狀態(tài)滾落 D. 如果入射球的質量為 ，則入射球的質量為接觸球為 ，則 > (2)動量守恒原理可以借助“碰撞實驗器”進行驗證，即研究兩個小球在水平部分碰撞前后的動量關系的軌道。 圖中O點是球的拋點在地面上的垂直投影。 實驗過程中，讓入射球m1從斜坡上的位置S多次釋放，找到其平均落地點的位置P，檢測平拋射速OP。 之后，將要觸碰的球m2放在軌道的水平部分，然后將入射球m1從斜軌上的位置S釋放與球m2碰撞，如此反復多次。 要完成的必要步驟是（選項前的符號）。
A。 用天平稱出兩個小球的質量 m1 和 m2B。 檢測球 m1 的釋放高度 hC。 檢測投擲點距地面的高度HD。 分別求出m1和m2碰撞后平均落點的位置M和NE。 檢測平面填充距離OM,ON (3) 若兩球碰撞前后的動量守恒，表達式可表示為。 [以（2）中檢測到的數(shù)學量表示]； 如果碰撞是彈性碰撞，也應該滿足的表達式應該是。 [由（2）中檢測到的數(shù)學量表示]。 【答案】 (1) BCD (2) ADE or DEA or DAE (3) m1·OM+m2·ON=m1·OPm1·OM2+m2·ON2=m1·OP2 【解析】動量守恒碰撞，然后將兩個球拋平，滑道的末端不需要光滑。 由于系統(tǒng)的動量守恒，因此需要檢測兩個球的質量和速度。 置換率，，，即m1·OM+m2·ON=m1·OP，如果發(fā)生彈性碰撞，則能量守恒，是的，即m1·OM2+m2·ON2=m1·OP2.4。 利用如圖所示的裝置進行“驗證動量守恒原理”的實驗：①首先測量兩個滑塊A和B的質量，可以看作是粒子，分別記為m和M，以及滑塊與桌面動摩擦力的素數(shù)μ。 ②用細線連接滑塊A、B，使A、B間的輕型短彈簧處于壓縮狀態(tài)，滑塊B剛好緊貼臺面邊緣。
③剪斷細線，測量滑塊B平拋時的水平位移x1，滑塊A沿水平桌面的滑動距離為x2（不滑出桌面）。 ④ 為了驗證動量守恒定律，寫出需要檢測的化學量和代表它們的字母； 若動量守恒，需滿足的關系為： 【答】桌面距地面的高度為hMx1=m5。 氣墊滑軌是一種常用的實驗儀器。 它是利用水泵在帶孔滑軌與滑塊之間產(chǎn)生氣墊，使滑塊浮在滑軌上。 滑塊在滑軌上的運動可視為無摩擦。 我們可以用帶有垂直擋板C、D和滑塊A、B的氣墊滑梯來驗證動量守恒原理。 實驗裝置如圖（忽略彈簧寬度），實驗步驟如下： a． 用天平分別測量滑塊 A 和 B 的質量 mA 和 mBb。 調整氣墊滑軌，使滑軌處于水平c。 在A、B間安裝壓縮輕型彈簧，用電卡口鎖緊，靜置在氣墊滑軌d上。 用刻度尺測量A上端到擋板C的距離L1e，按下按鈕松開卡口，分別記錄滑塊A和B移動時間的定時器開始工作。 當滑塊A、B分別撞到擋板C、D時，計時結束，記錄A、B分別到達C、B。 D的運動時間t1和t2 (1) 實驗中應檢測的化學量及其符號為。
(2) 借助上述實驗數(shù)據(jù)，驗證了動量守恒定律的表達式。 上式計算出的兩個滑塊A和B的動量并不完全相等，有偏差的原因（至少回答兩點）。 【答案】 (1) B右端到擋板D的距離，符號為L2 (2) mA=mB ① L1、L2、t1、t2、mA、mB數(shù)據(jù)檢測偏差； ②不考慮彈簧推動滑塊的加速過程；③滑塊不做標準勻速直線運動，滑塊與滑軌有一點摩擦力；④氣墊滑軌不是完全水平的（可以寫成兩點）【分析】兩個滑塊A、B被壓縮后彈簧彈開，在氣墊滑軌上移動可以看成是勻速運動，所以只要A和C之間的距離L1，測量B和D之間的距離L2和A到C和B到D的時間t1和t2，通過測量兩個滑塊的質量，可以用mA=mB來驗證動量是否守恒。 (1) 實驗中應檢測的化學量為B右端到擋板D的距離，符號為L2。 (2) 驗證動量守恒定律的表達式為mA=mB。 偏差原因：①L1、L2、t1、t2、mA、mB數(shù)據(jù)檢測偏差； ② 不考慮彈簧推動滑塊的加速過程； ③ 滑塊不做標準勻速直線運動，滑塊與滑軌之間的距離有少許摩擦力； ④氣墊滑軌不完全水平。 6、用如圖所示的裝置，通過兩個相同直徑的球A和B（質量分別為mA和mB）的碰撞來驗證動量守恒原理。
實驗時，先使球A從靜止狀態(tài)從滑道上的固定位置G滾下。 掉落到水平面上的記錄紙上，留下痕跡。 重復以上操作10次，得到10個落痕。 然后將B球放在靠近槽底的水平槽上，讓A球從靜止的G位置繼續(xù)滾落，與B球碰撞后，A球和B球會在記錄紙軌跡上留下各自的落點. 重復這些操作10次，得到如圖所示的三個落點。 用尺子檢測三個落點的平均位置到O點的距離，即線段OM、OP、ON的寬度。 (1) 兩個小球的質量關系應該是？ （選擇“小于”、“大于”或“等于”） (2) 碰撞過程中動量守恒，則由圖可知N為_____球的下落點，P為落地點_____ 球的點。 (3)用題中的字母寫出動量守恒定律的表達式。 【答案】（1）小于（2）BA（3） 7、如圖1所示，“碰撞實驗器”可以用來驗證動量守恒原理，即研究動量與動量之間的關系兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的對比：先安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，在紙上鋪復寫紙，記下粗豎線。 實驗步驟如下： 第一步：不放球2，讓球1從靜止狀態(tài)從滑道上的A點滾落，落在地面上。 重復多次，消耗一個盡可能小的圓，把球的所有落點都圈在上面，圓心就是球落點的平均位置； 第二步：將球2放在滑槽后端的邊緣位置B，讓球1從A點滾下使它們碰撞，重復幾次，用與步驟1相同的方法標記平均位置碰撞后的兩個球； step 3：用尺子檢測三個落點的平均位置M、P、N到O點的距離，即線段OM、OP、ON的寬度。
(1)關于上述實驗操作，下列說法正確的是。 A。 每次都應讓球從同一位置自由滾下滑槽 B. 滑槽軌道必須光滑 C. 滑槽軌道末端必須水平 D. 球 1 的質量應小于球的質量2 (2) 以上實驗中除了檢測線段OM、OP、ON的寬度外，還有化學量需要檢測。 A。 A、B兩點的高差h1B。B點距地面的高度為h2C。 小球1和小球2的質量m1和m2D。當小球1和小球2的直徑r(3)滿足表達式(用被測化學量的字母()表示)時，說明小球碰撞兩球遵循動量守恒定律，若表達式（用被測化學量的字母表示時），則說明兩球的碰撞為彈性碰撞。 (4) 完成上述實驗后，某實驗組對上述裝置進行了修復，如圖2所示。在臥式槽的末端與水平地之間放置一個斜面，斜面的頂點與水平槽的高度相同并且是無縫連接的。球1仍然從滑道上的A點滾下，重復實驗步驟1和2的操作，兩個球落在地上。平均落點M'，P' ,N'在斜坡上，用刻度尺檢測斜坡頂端到M'、P'、N'三點的距離分別為l1、l2、l3。 然后驗證兩球碰撞過程中的動量守恒表達式為（用被測化學量的字母表示）。
【答案】（1）ACD（2）C（3）m1 OP=m1 OM+m2 ONm1（OP）2=m1（OM）2+m2（ON）2（4）m1=m1 +m2 【分析】（ 1) 為保證每次碰撞率相同，球每次應從滑道上同一位置自由滾落，A正確； 我們只需要得到相同的碰撞率，實驗過程中有無摩擦對我們的研究實驗沒有影響，所以沒必要保證滑道軌道一定是光滑的，B錯； 我們研究的是水平方向的碰撞，所以滑槽軌道的末端一定是水平的，C是正確的； 為防止事故球急劇下落，球1的質量應小于球2的質量大學物理質點的動量定理，D正確； (2)球飛出后，做平拋運動，在水平方向做勻速直線運動，所以當球2沒有放好時，球1的速度為，球2放好后，小球1的速度為 ，小球2得到的速度為 ，所以需要進行驗證，即需要檢測兩個小球的質量，C是否正確； (3) 當被測數(shù)學量滿足表達式時，說明兩球的碰撞符合動量守恒定律。 由函數(shù)關系可知，只要成立，機械能就守恒。 機械能損失。 8、用圖中所示裝置驗證動量守恒原理。 有質量的鋼球B放在小支架N上，球心距地面的高度為H； 用一根細線將有質量的鋼球A吊在O點。 當細線剪短時，O點到球心的距離為L，細線與垂線的傾角為α； A球從靜止狀態(tài)釋放，擺動到最高點時正好與B球碰撞，碰撞后A球繼續(xù)向左擺動，細線與豎線之間的最大傾角為β，B球落在地上，在地上鋪一張覆蓋復寫紙的白紙D，記錄B球的落點。
(1) 讓A球在最高點與B球碰撞，這是為了____。 (2) 用圖中所示數(shù)學量的符號表示碰撞前后兩球A、B的動量（設碰撞前A、B兩球的動量分別為pA、pB；動量為碰撞后分別為pA′和pB′，則：pA=;pA′=;pB=;pB′=___. 【答案】（1）使B球迎面擊球后做平拋運動（2 ) 09.同事用打點計時器和氣墊滑軌做實驗驗證動量守恒原理，氣墊滑軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊滑軌裝置為由滑軌、滑塊、頂出架等組成。均勻分布在腔體滑軌的兩個工作面上。如果有一定數(shù)量的小孔，壓縮空氣將通過小孔連續(xù)噴射到腔體中。滑軌，使滑塊能穩(wěn)定地懸掛在滑軌上，從而大大減小了滑塊與滑軌之間的間隙。 摩擦引起的偏差。 (1) 以下是實驗的主要步驟： ① 安裝氣墊滑軌，調節(jié)氣墊滑軌調節(jié)旋鈕，使滑軌水平； ②向氣墊滑軌內注入壓縮空氣； 該裝置固定在頂出架兩側靠近氣墊滑軌上端的位置。 將紙帶穿過打點定時器和頂出架固定在滑塊1的上端。調整打點定時器的高度，直到滑塊拖動紙帶溝通。 ，紙帶始終處于水平方向； ④使滑塊1擠壓滑軌上端頂出架上的橡皮繩； ⑤ 將滑塊2放在氣墊滑軌中間； ⑥ 先讓滑塊推動紙帶一起運動； ⑦取下紙帶，重復步驟④⑤⑥，如圖（b）所示選擇理想的紙帶； ⑧測量滑塊1的質量為310g，滑塊2（包括橡皮泥）的質量為205g。
嘗試建立實驗步驟⑥的內容。 (2) 知道dot timer每0.02s打一個點，推算出兩個滑塊相互作用前系統(tǒng)的總動量為m/s； 兩個滑塊相互作用后系統(tǒng)的總動量為m/s（保留三位有效數(shù)字）。 (3) 解釋(2)中的兩個結果不完全相等的主要原因。 【答案】（1）打開打點定時器電源，松開滑塊1（2）0.6200.618（3）紙帶與打點定時器限位孔有摩擦【分析】總動量系統(tǒng)動作前是滑塊 1 p0=m1v0 的動量。 v0=2m/s，p0=0.31×2=0.620kg·m/s。 系統(tǒng)動作后的總動量為滑塊1和滑塊2的動量之和，此時兩滑塊速度v相同，v==1.2m/s，p=(m1+m2)v =(0.310+0.205)×1.2=0.618kg·m/s。 10、兩個朋友用如圖所示的裝置，通過兩個相同直徑的球A和B的碰撞來驗證動量守恒原理。 (1) 實驗必須滿足的條件是。 A。 滑道軌道應盡可能平滑以減少偏差 B. 滑道軌道末端的切線必須水平 C. 入射球 A 必須每次都從軌道上的相同位置滾下 D.兩個球必須相等。 (2)入射球A的質量為mA，碰撞球B的質量為mB。 圖中O點是拋球點在水平地面上的垂直投影。 實驗過程中，首先讓入射球A從坡道上的靜止位置釋放，找到其平均落地點位置P，測量填充距離為OP； 然后將入射球A從坡道上的靜止位置釋放，與球B一起翻轉，求翻轉后A球和B球的平均著陸點M和N，分別測量平面填充距離為OM和ON。
當測得的數(shù)學量滿足表達式時，說明兩球碰撞動量守恒； 如果滿足表達式，則說明兩個球的碰撞是完全彈性碰撞。 (3) 朋友B也用上面兩個球進行實驗，只是增加了實驗裝置：如圖，將白紙和復寫紙固定在豎直放置的鋼條上，用它們記錄球A和A在實驗中。 B 球與鋼筋的撞擊點。 實驗時，首先將鋼筋豎直放置在軌道末端左側并與軌道接觸，入射球A從坡道上的初始位置釋放靜止，撞擊點為 B′； 然后將鋼棒平移到如圖所示的位置，入射球A從初始位置在斜坡上脫離靜止狀態(tài)，確定其撞擊點P'； 然后入射球A從坡道上的初始位置開始靜止，與球B一起翻滾，判定A球和B球。 B翻車后的撞擊點分別為M'和N'。 B'與N'、P'、M'點的實測高差分別為h1、h2、h3。 如果測得的量滿足表達式，說明A球與B球碰撞動量守恒。 【答案】 (1) BC (2) mA·OP=mA·OM+mB·=mAOM2+mBON2 ( 3）（3）平拋球，垂直方向：h=gt2，平拋運動時間：t=，設軌道末端到鋼筋的水平位置為x，球的初速度平面拋球運動：vA=,vA′=,vB′=，如果碰撞過程中動量守恒，則：mAvA=mAvA′+mBvB′，將速度代入動量守恒表達式得：.天津教育資源網(wǎng)