验证动量守恒定律的表达式

验证动量守恒定律

验证动量守恒定律

【实验目的】 实验目的】利用平抛运动验证动量守恒

【实验器材】 实验器材】天平、刻度尺、游标卡尺( 天平、刻度尺、游标卡尺(测小球 直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、 )、碰撞实验器 直径)、碰撞实验器、复写纸、白纸、 重锤、 重锤、两个直径相同质量不同的小球

验证动量守恒定律

装置m1 说明： 说明： m1 为入射小球， m2 为被碰小球。 且m1>m2 m2

o’

验证动量守恒定律的实验装置

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验证动量守恒定律

实验原理1、两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零, 两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零, 动量守恒。 动量守恒。

mAvA=mAvA′+mBvB′

2、本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球 本实验在误差允许的范围内验证上式成立。 碰撞后均作平抛运动, 碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的 平抛运动 初速度： 初速度： OP----mA以vA平抛时的水平射程 OP----m ---OM-------m OM----mA以vA’平抛时的水平射程 ----m O′N----mB以vB ’平抛时的水平射程

验证的表达式：mAOP=mAOM+mBO’N

验证动量守恒定律

天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。 编号：28

物理一轮复习学案

第六周（10.8—10.14）第四课时

验证动量守恒定律实验

【考纲解读】

1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小.

2.验证在系统不受外力的作用下，系统内物体相互作用时总动量守恒． 【重点难点】 验证动量守恒定律 【知识结构】

一、验证动量守恒定律实验方案 1．方案一

实验器材：滑块（带遮光片，2个）、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。

实验情境：弹性碰撞（弹簧片、弹性碰撞架）；完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。 2．方案二

实验器材：带细线的摆球（摆球相同，两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。 实验情境：弹性碰撞，等质量两球对心正碰发生速度交换。 3．方案三

实验器材：小车（2个）、长木板（含垫木）、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。

实验情境：完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。 4．方案四

实验器材：小球（2个）、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。 实验情境：一般碰撞或近似的弹性碰撞。 5．不同方案的

动量守恒定律的应用

要点一 相对运动问题

即学即用

1.人类发射的总质量为M的航天器正离开太阳系向银河系中心飞去,设此时航天器相对太阳中心离去的速度大小为v,受到的太阳引力可忽略,航天器上的火箭发动机每次点火的工作时间都很短,每次工作喷出的气体质量都为m,相对飞船的速度大小都为u,且喷气方向与航天器运动方向相反,试求:火箭发动机工作3次后航天器获得的相对太阳系的速度. 1答案 v+(1?1?)mu

MM?mM?2m要点二 多物体系统的动量守恒

即学即用

2.如图所示,mA=1 kg,mB=4 kg,小物块mC=1 kg,ab、dc段均光滑,且dc段足够长;物体A、B上表面粗糙,最初均处于静止.小物块C静止在a点,已知ab长度L=16 m,现给小物块C一个水平向右的瞬间冲量I0=6 N·s.

(1)当C滑上A后,若刚好在A的右边缘与A具有共同的速度v1(此时还未与B相碰),求v1的大小.

(2)A、C共同运动一段时间后与B相碰,若已知碰后A被反弹回来,速度大小为0.2 m/s,C最后和B保持相对静止,求B、C最终具有的共同速度v2. 答案 (1)3 m/s (2)1.24 m/s

题型1 “人船模型”问题

【例1】如图所示,小

定律内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为 零，这个系统的总动量保持不变。这个 结论叫做动量守恒定律。

动量守恒定律的表达式：

动量守恒定律的条件：(1)系统的合外力为零 (2)当内力远大于外力，作用 时间非常短时。如碰撞、爆炸、 反冲等。 (3)当某一方向合外力为零时， 这一方向的动量守恒。

动量守恒定律的典型应用1.子弹打木块类模型：子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。作 为一个典型，它的特点是：子弹以水平速度射 向原来静止的木块，并留在木块中跟木块共同 运动。下面从动量、能量和牛顿运动定律等多 个角度来分析这一过程。

摩擦力(阻力)与相对位移的乘积等于系统 机械能(动能)的减少。

例1 设质量为m的子弹以初速度v0射向静止 在光滑水平面上的质量为M的木块，并留在 木块中不再射出，子弹钻入木块深度为d。 求木块对子弹的平均阻力的大小和该过程中 木块前进的距离。v0 v

S

S+d

解析：子弹和木块最后共同运动，相当于完全非弹性碰撞。 从动量的角度看，子弹射入木块过程中系统动量守恒：从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。设平均阻力大 小为f,设子弹、木块的位移大小分别为s1、s2,如图所示，显然有s1-s2=d

mv0 M

《动量守恒定律》说课稿 天津市瑞景中学 彭占军 一、教材分析：

（一）教材的内容、地位和作用

动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发现的早，应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。动量守恒定律作为高中物理第三册选修课(人教版)的重要内容来学习，可以加深学生对物理基本体系的了解，掌握研究问题的方法，提高解决问题的能力。 （二）分层教学目标

选修物理的学生基础相对比较扎实，教学要求必须达到学生参加选拔性考试的要求。但由于学生基础、兴趣、理解和接受能力的差异性，可以依据平时学习和前提测评的考查，把学生分为A、B、C三类层次。A类为基础、接受能力相对薄弱的少部分学生；C类为基础、接受和自学归纳能力突出的少部分学生；B类为剩余的大部分学生，是教学的主要对象。在教学中注意他们的不同特点，确定目标如下：

练习15-7 验证动量守恒定律

重点内容： 1．实验目的

验证两小球碰撞前后动量守恒。 2．实验原理

两刚性小球在水平方向发生对心正碰，水平方向内力远大于外力，动量近似守恒。 m1v1=m1v1’+m2v2’

本实验在误差允许的范围内验证上式成立。两小球碰撞后均作平抛运动，由于下落高度相同，即运动时间相同，可以用水平射程间接表示小球平抛的初速度： OP—m1以v1平抛时的水平射程 OM—m1以v1’平抛时的水平射程 ON—m2以v2’平抛时的水平射程 验证的表达式：m1OP=m1OM+m2ON 3．实验器材

斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、刻度尺、圆规、天平。 4．实验步骤

（1）用天平测出两小球质量m1和m2（m1>m2）。

（2）如图所示安装实验器材，斜槽末端水平固定于桌边，被碰小球放于斜槽末端，复写纸放于白纸上平铺在地面上，斜槽末端悬挂重锤，并记下重锤在白纸上的投影O点。 （3）先不放被撞小球m2，让入射小球m1从斜槽上同一高度处无初速度释放，重复10次。

（4）摆放m2于斜槽末端，使m1

验证角动量守恒定律的简易实验

验证角动量守恒定律的简易实验张昆实

朱

江

荆州师专物理系在大学物理实验教学中,

,

有关角动量守,

动的刚体其支架系借用刚体转动实验仪将,

恒定律的定量验证实验方案不多见我们利用一般实验室都具备的气垫导轨等设备

原仪器的上

、

下轴承换成自制的有。

。

凹锥、

加

面的黄铜轴承

转动刚体由一匀质细钢棒’

上自制的简单配件定律。

,

定量验证了角动量守恒

滑轮盘及转轴联成一体组成的钻头柄部两端磨削成

转轴系用直径

锥面制成,

支架上装有自制的光电门一如图所示两个光电门,,、

调整支架的位

实验装里

置及底脚螺钉

,

使刚体转轴沿铅直方向

并

在水平的气垫导轨中部装置

使棒无挡光片的一端在垂直于气轨时与滑块端面的中心线对齐且与滑块端面的弹性圈等

在导轨一侧放置一个可自由转一

高度光电门光电门

。

光电计时采用双通道数字毫秒计测量三个光电门的挡光时间’

,

分别

巨二一

称,

’

‘

‘

了乙

二

、

实验原理

阶

滑块在水平的气垫导轨上作匀速直线运动,

滑块对二

二

轴具有角动量

。讨

碰撞前刚当滑块运动

体沿止,

轴处于静平衡且棒垂直于气垫导轨静二

刚体对、

轴的角动量为零,

与钢棒弹性碰撞时

刚体与滑块同时受到大二

小相等

方向相反的冲量矩对,

轴而言

,

滑块与刚体对轴的角动量同时发生变化若

不计微小的转动酬察体所组成的系统对小滑轮一

期末复习(动量守恒定律)

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，试卷满分为100分．考试时间为90分钟．

第Ⅰ卷(选择题，共40分)

一、选择题(本题共10小题，每题4分，共40分．有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)

1．如图所示，质量分别为m1、m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧

相连接，置于绝缘光滑的水平面上．突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B将由静止开始运动．对两小球A、B和弹簧组成的系统，在以后的运动过程中，以下说法正确的是(设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过

弹性限度)( )

A．系统机械能不断增加 B．系统机械能守恒

C．系统动量不断增加 D．系统动量守恒

2．在下列几种现象中，所选系统动量守恒的有( )

A．原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统

B．运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统

C．从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统

D．光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统

3．如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整

106 条目的4类题型

1．选择题

题号：10611001 分值：3分 难度系数等级：1

有一劲度系数为k的轻弹簧，原长为l0，将它吊在天花板上．当它下端挂一托盘平衡时，其长度变为l1．然后在托盘中放一重物，弹簧长度变为l2，则由l1伸长至l2的过程中，弹性力所作的功为

(A) ??l2l1kxdx (B)

?l2l1kxdx (C) ??l2?l0l1?l0kxdx (D)

?l2?l0l1?l0kxdx

[ ]

答案：（C）

题号：10611002 分值：3分 难度系数等级：1

A、B两木块质量分别为mA和mB，且mB＝2mA，其速度分别-2v和v，则两木块运动动能之比EKA/EKB为

(A) 1:1 (B) 2:1 (C) 1:2 (D) -1:2

[ ]

答案：（B）

题号：10611003 分值：3分 难度系数等级：1

当重物减速下降时，合外力对它做的功

(A)为正值

高三物理练习

《动量守恒定律的应用》（一）

1.以下说法中，正确的是（ ）

A.一个物体所受合外力为零，它的机械能一定守恒 B.一个物体做匀速直线运动，它的机械能一定守恒

C.一个物体所受合外力的冲量不为零，它的机械能可能守恒

Ｄ.一个物体所受的合外力对它不做功，它一定保持静止或匀速直线运动状态 2.在光滑水平面上有两个在同一直线上运动的甲球和乙球.甲和乙的动量大小相等，质量之比为1∶5，发生正碰后甲和乙的动量大小之比为1∶11，则碰撞前后甲的速度大小之比为（ ） A.5∶11 B.11∶5 C.6∶1 D.5∶1

4.如图一轻弹簧一端系在墙上的O点自由伸长到B点，今将一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小木块能在水平面上运动到C点静止，AC距离为s；若将小物体系在弹簧上，在A由静止释放，则小物体将做阻尼运动到最后静止，设小物体通过总路程为L，则下列答案中正确的是（ ）A.L＞s B.L=s C.L＜s D.BC都可能

5.以24 m/s的速度从地面竖直抛出一物体，上升的最大高度为24 m，设物体运动过程中空气阻力大小不变