读万卷书不如行千里路,行千里路不如阅人无数,阅人无数不如名师指路。经师易得,人师难求。
验证动量守恒定律
【纲要导引】验证动量守恒定律属于选修35的考察实验,17年前新课标不作为重点学习内容,18年新课标将选修35纳入必考,则验证动量守恒定律在往后的考试中很有可能会出现,考察思想和方法与验证机械能守恒定律类似,难度不大。
【点拨练习】1.(2018顺义区二模)若采用图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律(图中小球半径相同,质量均为已知,且mA>mB,B、B′两点在同一水平线上),下列说法正确的是()
A.采用图甲所示的装置,必须测量OB、OM、OP和ON的距离B.采用图乙所示的装置,必须测量OB、B′N、B′P和B′M的距离C.采用图甲所示装置,若mAON=mAOPmBOM,则表明此碰撞动量守恒
D.采用图乙所示装置,若
=
,则表明此碰撞机械能守恒
【答案】D【解析】A、如果采用图甲所示装置,由于小球平抛运动的时间相等,故可以用水平位移代替速度进行验证,不需要测量OB的长度,故A错误;B、如果采用图乙所示装置时,利用水平距离相等,根据下落的高度可确定飞行时间,从而根据高度可以表
成熟的人不问过去,聪明的人不问现在,豁达的人不问将来。
f读万卷书不如行千里路,行千里路不如阅人无数,阅人无数不如名师指路。经师易得,人师难求。
示出对应的水平速度,从而确定动量是否守恒,故不需要测量OB的距离,故B错误;C、采用图甲所示装置,一个球时水平距离为OP,两球相碰时,A球距离为OM,B球为ON,则根据动量守恒定律有:mAv=mAv1mBv2,因下落时间相同,则两端同时乘以t后有mAOP=mAOMmBON,则表明此碰撞动量守恒,故C错误;D、小球碰后做平抛运动,速度越快,下落高度越小,单独一个球下落时,落点为P,两球相碰后,落点分别为M和N,根据动量守恒定律有:
mAv=mAv1mBv2,而速度v=,根据h=gt2可得,t=,则可解得:v=
,v1=
,v2
=
;
代入动量守恒表达式,消去公共项后,有:
=
机械能守恒定律可知:mAv2=mAv12mBv22
代入速度表达式可知:
=
联立动量表达式和机械能表达式可知
=
,故可以根据该式表明此碰撞机械能守恒,
故D正确。2.(2006天津)(1)用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,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.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让Ar