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如圖1所示，在驗證碰撞中的動量守恒實驗中精英家教網
（1）有兩個大小完全相同，但材料不同的小球A和B，已知A球的質量為30.0g，B球的質量為60.0g，則入射小球m1應選用
 
球．
（2）用游標為50分度的卡尺測量小球的直徑，如圖2所示，則小球的直徑d=
 
cm．
（3）實驗中測得的落點分別為M、P、N，則本實驗需要列出驗證動量守恒的表達式為
 
．
分析：（1）要保證碰撞前后兩球的速度方向保持不變，則必須讓入射小球的質量大于被碰小球的質量．
（2）游標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數，不需估讀．
（3）要驗證動量守恒定律定律即m1v0=m1v1+m2v2，由于落地時間相同，因此水平速度水平位移成正比，由此可正確得出表達式．
解答：解：（1）設入射小球質量為m1，被碰小球質量為m2，兩球碰撞過程中動量與能量守恒，因此有：
m1v0=m1v1+m2v2   ①
1
2
m1
v
2
0
=
1
2
m1
v
2
1
+
1
2
m2
v
2
2
   ②
聯(lián)立①②得：v1=
m1-m2
m1+m2
v0，因此碰撞后要使入射小球不被反彈，即速度大于0，則有m1＞m2，即要求入射小球質量大于被碰小球質量，故入射小球m1應選用B球．
（2）游標卡尺的主尺讀數為2.3cm，游標讀數為：0.02×11mm=0.22mm=0.022cm，所以最終讀數為：2.3cm+0.022cm=2.322cm．
（3）要驗證動量守恒定律定律即：m1v0=m1v1+m2v2，
由于落地時間相同，根據兩小球運動的時間相同，上式可轉換為m1v0t=m1v1t+m2v2t
即可以轉化為：m1×
.
OP
=m1×
.
OM
+m2×(
.
ON
-d)，
故答案為：（1）B，（2）2.322 cm，（3）m1×
.
OP
=m1×
.
OM
+m2×(
.
ON
-d)．
點評：本實驗的一個重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運動并且落到同一水平面上，故下落的時間相同，所以在實驗的過程當中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當中水平方向發(fā)生的位移，可見掌握了實驗原理才能順利解決此類題目．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之作勻速運動．然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)作勻速運動，他設計的具體裝置如圖1所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50HZ，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

（1）若已得到打點紙帶如圖2，并測得各計數點間距標在圖上，A為運動起始的第一點，則應選
BC
BC
段來計算A的碰前速度，應選
DE
DE
段來計算A和B碰后的共同速度．（以上兩格填“AB”或“BC”或“DC”或“DE”）．
（2）已測得小車A的質量m1=0.40kg，小車B的質量m2=0.20kg，由以上測量結果可得：
碰前總動量=
0.42
0.42
kg?m/s；碰后總動量=
0.417
0.417
kg?m/s．由上述實驗結果得到的結論是：
AB碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒．
AB碰撞過程中，系統(tǒng)動量守恒．
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，在小車A的前端粘有橡皮泥，設法使小車A做勻速直線運動，然后與原來靜止的小車B相碰并粘在一起，繼續(xù)做勻速運動，設計如圖1所示：

在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器的頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．
（1）若已得到打點紙帶如圖2所示，并測得各計數點間的距離，在圖上標出A為運動起始的點，則應選
BC
BC
段來計算A碰前的速度，應選
DE
DE
段來計算A和B碰后的共同速度．
（2）已測得小車A的質量mA=0.4kg，小車B的質量mB=0.20kg，則由以上結果可得碰前總動量=
0.42
0.42
kg?m/s，碰后總動量=
0.417
0.417
kg?m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗，在小車B的后端黏有橡皮泥，設法使小車A做勻速直線運動，然后與原來靜止的小車B相碰并黏在一起，繼續(xù)做勻速運動，設計如圖1所示：在小車A的后面連著紙帶，電磁打點計時器的頻率為50Hz，長木板下墊著小木片用以平衡摩擦力．

若已得到打點紙帶如圖2所示，并測得各計數點間的距離在圖上標出A為運動起始的點，小車A的質量mA=0.4kg，小車B的質量mB=0.20kg，則由以上結果可得碰前總動量是
0.420
0.420
 kg?m/s，碰后總動量是
0.417
0.417
 kg?m/s．

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）用如圖1所示裝置來驗證動量守恒定律，質量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點，質量為mB的鋼球B放在離地面高度為H的小支柱N上，O點到A球球心的距離為L，使懸線在A球釋放前伸直，且線與豎直線夾角為α，A球釋放后擺到最低點時恰與B球正碰，碰撞后，A球把輕質指示針OC推移到與豎直線夾角β處，B球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復寫紙的白紙D，保持α角度不變，多次重復上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點．

①圖中S應是B球初始位置到
落點
落點
的水平距離．
②為了驗證兩球碰撞過程動量守恒，應測得的物理量有S和
mA、mB、α、β、H、L
mA、mB、α、β、H、L
．（用字母表示）
③用測得的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量PA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
．PA′=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
．PB=0.PB′=
mBs
g
2H
mBs
g
2H
．（當地的重力加速度為g）
（2）在電流表擴大量程的實驗中，要將量程為200 μA的電流表G改裝成量程為0.2A的電流表，需先用如圖2所示的電路即“半偏法”測出此電流表的內電阻Rg．
①在測量Rg的實驗中，滑動變阻器有如下的規(guī)格供選擇：A．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω）  B．滑動變阻器（阻值范圍0～1500Ω）為了便于實驗的調節(jié)操作，減小誤差，滑動變阻器R滑應選用
A
A
．（填入選用器材的字母代號）
②當電阻箱的阻值為R1時，調節(jié)滑動變阻器滑動頭P的位置，使電流表G滿偏；保持滑動頭P的位置不動，調整電阻箱接入電路的阻值，當電阻箱的阻值為R2時，電流表G恰好半偏．則電流表G的內電阻Rg=
R2-2R1
R2-2R1
．
③若測得Rg=500Ω，為完成上述改裝，需要用一個約為
0.5
0.5
Ω的電阻與電流表并聯(lián)．
④用改裝成的電流表，按圖3所示的電路測量未知電阻Rx．若測量未知電阻Rx時，電壓表的示數為1.2V，而改裝后的電流表的表頭（刻度盤仍為原電流表的刻度）示數如圖4所示，那么Rx的測量值為
10
10
Ω
⑤如果測量與操作均正確，那么Rx的測量值將
小于
小于
（選填“大于”或“小于”）Rx的真實值．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學設計了一個用打點計時器驗證動量守恒定律的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動A使它做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速運動，他設計的裝置如圖1所示，在小車A后連著紙帶，長木板下墊著小木片以達到
 
．若已得到打點紙帶，并將測得各記數點間距標在下面（如圖2），A為運動起始的第一點，則應選
 
段來計算A車的碰前速度，應選
 
段來計算A車和B車碰后的共同速度．（以上兩空填“AB”或“BC”，或“CD”或“DE”）
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