2018版高中物理第一章碰撞与动量守恒1.7实验:探究动量守恒定律导学案教科版选修3_5
2018版高中物理第一章碰撞与动量守恒1.7实验:探究动量守恒定律导学案教科版选修3_5第3页

气垫导轨实验数据记录表

碰撞(烧断)前 碰撞(烧断)后 质量m(kg) m1 m2 m1 m2 速度v(m·s-1) v1 v2 v1′ v2′ mv(kg·m·s-1) m1v1+m2v2 m1v1′+m2v2′ 结论 实验结论:碰撞前后两滑块的动量之和保持不变.

典例分析

【例1】 现利用图6(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中,气垫导轨上有A、B两个滑块,滑块A右侧带有一弹簧片,左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连;滑块B左侧也带有一弹簧片,上面固定一遮光片,光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间.

图6

实验测得滑块A的质量m1=0.310 kg,滑块B的质量m2=0.108 kg,遮光片的宽度d=1.00 cm;打点计时器所用交流电的频率f=50.0 Hz.

将光电门固定在滑块B的右侧,启动打点计时器,给滑块A一向右的初速度,使它与B相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB=3.500 ms,碰撞前后打出的纸带如图(b)所示.

若实验允许的相对误差绝对值(||×100%)最大为5%,本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律?写出运算过程.

答案 见解析

解析 滑块运动的瞬时速度大小v为

v=①

式中Δs为滑块在时间Δt内走过的路程.

设纸带上打出相邻两点的时间间隔为T,则

T==0.02 s②