2019版高考物理创新大一轮复习浙江专版文档:第十二章+动量守恒定律+波粒二象性原子结构.doc.pdf
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1、卖脸19探克碰撞中的不变量(加试) 考纲解读(1)尝试设计实验方案,知道实验需要测量的物理量和所需器材。 根据不同的实验方案设计实验记录表,收集并止确记录数据。(3)分析实验数据 , 得 出实验结论。 卖殓原理 在一维碰撞中,测出物体的质量加和碰撞前后物体的速度c、v f ,找出碰撞前 的动量 p = rn Vi-m2V2及碰撞后的动量 / +m2v2 , , 看碰撞前后动量 是否守恒。 卖验彖材 方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹 性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 方案二:带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。方案 三:光滑长木板、
2、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥。方案 四:斜槽、小球(两个)、天平、复写纸、白纸等。 卖验步骤 方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图所示) 1.测质量:用天平测出滑块质量。 2.安装:正确安装好气垫导轨。 3.实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速 度(改变滑块的质量。改变滑块的初速度大小和方向)。 4.验证:一维碰撞中的动量守恒。 方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图所示) 1.测质量:用天平测出两小球的质量加1、加2。 2.安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。 3.实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下后它们
3、相碰。 4.测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰 撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度。 5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验。 6.验证:一维碰撞中的动量守恒。 方案三:在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图所示) 1?测质量:用天平测出两小车的质量。 2.安装:将打点计时器固定在光滑长木板的一端,把纸带穿 过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。 3.实验:接通电源,让小车/ 运动,小车静止,两车碰撞吋撞针插入橡皮泥中, 把 两小车连接成一体运动。 4.测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v=算出速度。 5.改
4、变条件:改变碰撞条件,重复实验。 6.验证:一维碰撞中的动量守恒。 数据处理 1.速度的测量 方案一:滑块速度的测量:P仝 f式+Ax为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出, 也可直接测量),(为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间。方 案二:摆球速度的测量:顽,式中方为小球释放时(或碰撞后摆起的)高度,力可 用刻度尺测量 (也可由量角器和摆长计算出)。 方案三:小车速度的测量:p=w 式中是纸带上两计数点间的距离,可用刻度尺测量, 为小车经过的时间,可由打点间隔算出。 2.验证的表达式 方案一、二、二:加10 + 加22 =加1引+ 加2 2“ o 注意事项 1.前提条件 碰撞的两物
5、体应保证“水平”和“正碰”。 2.方案提醒(1)若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨吋,注意利用水平仪确保导 轨水平。 (2)若利用摆球进行实验,两小球静止时球心应在同一水平线上,且刚好接触, 摆线 竖直,将小球拉起后,两条摆线应在同一竖直面内。 (3)若利用长木板进行实验,可在长木板下垫一小木片用以平衡摩擦力。 (4)若利用斜槽小球碰撞应注意: 斜槽末端的切线必须水平; 入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放; 选质量较大的小球作为入射小球; 实验过程中实验桌、斜槽、记录的口纸的位置要始终保持不变。 3.探究结论 寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变。 考点一实验原理及实验操作 I题
6、组训练丨 1. (多选)在利用打点计时器探究碰撞中的不变量的实验中,下列操作正确的是() A.相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了改变两车的质量 B.相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了使两车碰撞后粘在 一起 C.先接通打点计时器的电源,再释放拖动纸带的小车 D.先释放拖动纸带的小车,再接通打点计时器的电源 解析 改变小车的质量可以加祛码,装上撞针和橡皮泥,这样做是为了使两车碰撞后 粘在一起,有共同的速度,选项A错误,B正确;打点计时器的使用原则是先接通 电源,再释放纸带,选项C正确,D错误。 答案BC 2?在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球 Q的质量为
7、阳,被碰球 b的质量为 加 2,小球的半径为厂,各球的落地点如图所示,下列关于这个实验的说法正确的是() O M P N A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球 B.让入射球与被碰球连续10次相碰,每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚 下 C.要验证的表达式是m ? ON=m ? OMVm 2 ? OP D.要验证的表达式是加i ? OP=g ? OM+m 2 ? ON 解析 在此装置中,应使入射球的质量大于被碰球的质量,防止入射球反弹或静止, 故A错误;入射球每次必须从斜槽的同一位置由静止滚下,保证每次碰撞都具有相 同的初动量,故B错误;两球做平抛运动时都具有相同的起点,故应验
8、证的关系式 为:m xOP=m ? OM+tn2 ? ON, D正确,C错误。 答案D 3. (2017-湖州模拟)某同学用如图所示装置验证动量守恒定律,用轻质细线将小球 1悬挂于O点,使小球1的球心到悬点O的距离为厶,被碰小球2放在光滑的水平 台而上。将小球1从右方的A点(CM与竖直方向的夹角为a)由静止释放,摆到 最低点时恰与小球2发生正碰,碰撞后,小球1继续向左运动到C位置,小 球2落 到水平地面上到台面边缘水平距离为s的D点。 (1)实验中己经测得上述物理量中的a、厶、s,为了验证两球碰撞过程动量守恒, 还应该测量 的 物理量有 _ O (2)请用测得的物理量结合己知物理量来表示碰撞前
9、后小球1、小球2的动量 = _ ;P = _ ;P2 =_ ;Pl = _ o 解析 根据机械能守恒定律计算碰前和碰后小球1的速度,根据平抛运动规律计算碰 后小球2的速度,最后根据p=mv计算各个动量值。 答案(1)小球1的质量加】 、小球2的质量加2、桌面的高度力、 OC与的夹角 0 (2)阳寸2g厶(1cos a ) 加i 0 4.用如图所示的装置也可以完成“探究碰撞中的不变量”实验。 (1)若实验中选取的 / 、B两球半径相同,为了使力、B发生一维碰撞,应使两球 悬线长度 _ ,悬点。2之间的距离等于_ o (2)若力、B两球的半径不相同,利用本装置能否完成实验?如果你认为能完成,请 说
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