2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十六章 动量守恒定律 第1节 实验:探究碰撞中的不变量 Word版含答案
2018-2019学年高中物理山东省专用选修3-5讲义:第十六章 动量守恒定律 第1节 实验:探究碰撞中的不变量 Word版含答案第4页

  1.系统误差:主要来源于装置本身是否符合要求。

  (1)碰撞是否为一维。

  (2)实验是否满足动量守恒的条件,如气垫导轨是否水平,两球是否等大,用长木板实验时是否平衡掉摩擦力。

  2.偶然误差:主要来源于质量m和速度v的测量。

  

  [例1] 利用如图所示的实验装置,可探究碰撞中的不变量,由于小球的下落高度是定值,所以,小球落在地面上的水平位移就代表了平抛运动时水平初速度的大小,这样碰前速度和碰后速度就可以用平抛运动的水平位移来表示。

  (1)[多选]为了尽量准确找到碰撞中的不变量,以下要求正确的是________。

  A.入射小球的半径应该大于被碰小球的半径

  B.入射小球的半径应该等于被碰小球的半径

  C.入射小球每次应该从斜槽的同一位置由静止滑下

  D.斜槽末端必须是水平的

  (2)[多选]关于小球的落点,下列说法正确的是________。

  A.如果小球每次从斜槽的同一位置由静止滑下,重复几次的落点一定是完全重合的

  B.由于偶然因素存在,重复操作时小球的落点不会完全重合,但是落点应当比较密集

  C.测定落点P的位置时,如果几次落点的位置分别为P1、P2、...、Pn,则落点的平均位置OP=

  D.尽可能用最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置就是小球落点的平均位置

  [解析] (1)只有两个小球的半径相等,才能保证碰后小球做平抛运动,所以A错误,B正确;入射小球每次应该从斜槽的同一位置由静止滑下,才能使得小球做平抛运动的落点在同一位置,所以C正确;斜槽末端必须水平也是保证小球碰后做平抛运动的必要条件,所以D正确。

  (2)为了提高实验的准确性,需要重复多次,找到小球做平抛运动落地的平均位置,只有这样,才能有效减小偶然误差,因此B、D选项正确。

  [答案] (1)BCD (2)BD

[例2] 如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片,频闪的频率为10 Hz。开始时两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻弹簧,滑块用绳子连接,绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动。已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g,根据照片记录的信息,A、B离开弹簧后,A滑块做________运动,其速度大小为________m/s,本实验中得出的结论是_____________________________________________________