2019-2020学年人教版选修3-5 实验:验证动量守恒定律 学案
2019-2020学年人教版选修3-5   实验:验证动量守恒定律   学案第3页

①________;②________;③________;④________;

答案 (2)1.0 (6)①0.116 ②0.181 ③0.178 ④在误差允许的范围内,碰撞前系统动量的矢量和等于碰撞后系统动量的矢量和

解析 (2)由题图乙所示游标卡尺可知,10分度的游标精度为0.1 mm,其示数为1 mm+0×0.1 mm=1.0mm;(6)由题表中实验数据可知,动量:

①m1v1=0.4×0.290kg·m/s=0.116kg·m/s

②m1v1=0.4×0.453kg·m/s≈0.181kg·m/s

③(m1+m2)v=(0.4+0.2)×0.296kg·m/s≈0.178kg·m/s;

④由表中实验数据可知,在误差允许范围内,碰撞过程系统动量守恒.

3.现利用图3(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3

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

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=3.500ms,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 根据速度的定义,滑块运动的瞬时速度大小v=①

式中Δs为滑块在很短时间Δt内走过的路程

设纸带上相邻两点的时间间隔为ΔtA,则ΔtA==0.02s②

ΔtA可视为很短.

设滑块A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v0、v1.