2025版高中物理：第七章 动量与动量守恒定律 实验8　验证动量守恒定律

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实验 8
　
验证动量守恒定律
对应学生用书 P162
考点一
　
常规实验
角度 1
　
利用气垫导轨验证
(2024 届河北模拟)某同学用如图 1所示的装置“验证动量守恒定律”,水平气垫导轨上放
置着带有遮光板的滑块 P、Q。
(1)用螺旋测微器测量遮光板的宽度如图 2所示,则d=
　　　　
mm。B
(2)测得 P、Q的质量分别为 m1和m2,左、右遮光板的宽度分别为 d1和d2。实验中,用细线将
两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止,然后烧断细线,轻弹簧将两个滑块弹开,测得它们通过光电门
的时间分别为 t1、t2,则动量守恒应满足的关系式为
　　　　
(用t1、t2、d1、d2、m1、m2表示)。
B
(3)若左、右遮光板的宽度相同,第(2)问中动量守恒应满足的关系式简化为
　　　　　　　　
(用题中字母表示)。B
　　
答案
　
(1)6.860
　
(2)m1·
d1
t1
-m2·
d2
t2
=0
　
(3)m1t2-m2t1=0
解析
　
(1)遮光板的宽度为 6.5 mm+36.0×0.01 mm=6.860 mm。
(2)P经过光电门的速度 vP=
d1
t1
,Q经过光电门的速度 vQ=
d2
t2
,若动量守恒,则满足 m1·
d1
t1
-m2·
d2
t2
=0。
(3)若左、右遮光板的宽度相同,第(2)问中动量守恒应满足的关系式简化为 m1t2-m2t1=0。
角度 2
　
利用碰撞实验器验证
(2024 届北京模拟)在“验证动量守恒定律”实验中,如图所示,A、B为半径相同的小球。
实验时先让质量为 m1的A球从斜槽轨道上某一固定位置 S由静止释放,经轨道末端抛出,落到位
于水平地面的复写纸上,在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作 10 次,得到 10 个落点痕迹。
再把质量为 m2的B球放在斜槽轨道的末端,让A球仍从位置 S由静止释放,与B球碰撞后,分别
在白纸上留下各自的落点痕迹,重复操作 10 次。M、P、N为落点的平均位置。
(1)本实验中,斜槽轨道
　　　　
(选填“必须”或“不必”)光滑,斜槽轨道末端
　　　　
(选填
“必须”或“不必”)水平,地面上的白纸
　　　　
(选填“可以”或“不可以”)移动。B
(2)若碰撞中动量守恒,则数学表达式为
　　　　　　　　　　　　
。(要求用题给物理量符号表
示)
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