【物理】2020届一轮复习人教版验证动量守恒定律作业 3页

‎2020届一轮复习人教版 验证动量守恒定律 作业 ‎1.如图9所示，在验证动量守恒定律实验时，小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，纸带穿过电磁打点计时器，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放薄木片用以平衡摩擦力.‎ 图9‎ ‎(1)若获得纸带如图10所示，并测得各计数点间距(已标在图上).A为运动起始的第一点，则应选________段来计算A的碰前速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度(填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”).‎ 图10‎ ‎(2)已测得小车A的质量为m1＝0.30kg，小车B的质量为m2＝0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为________kg·m/s，碰后系统总动量为______ kg·m/s.(结果保留四位有效数字)‎ ‎(3)实验结论：_______________________________________________________________.‎ 答案　(1)BC　DE　(2)1.035　1.030　(3)在实验误差允许范围内，碰前和碰后的总动量相等，碰撞过程中，系统的动量守恒 解析　(1)A与B碰后粘在一起继续运动，速度减小，相等时间内的间隔减小，可知通过BC段来计算A的碰前速度，通过DE段计算A和B碰后的共同速度.‎ ‎(2)A碰前的速度：v1＝＝ m/s＝3.450 m/s 碰后共同速度：v2＝＝ m/s＝2.060 m/s.‎ 碰前总动量：p1＝m1v1＝0.3×3.450 kg·m/s＝‎ ‎1.035 kg·m/s 碰后的总动量：p2＝(m1＋m2)v2＝0.5×2.060 kg·m/s＝1.030 kg·m/s ‎(3)在实验误差允许范围内，A、B碰撞前后总动量相等，碰撞过程中，系统动量守恒.‎ ‎2.利用图11甲所示的装置验证动量守恒定律.气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与穿过打点计时器(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11‎ 实验测得滑块A质量m1＝0.3kg，滑块B的质量m2＝0.1kg，遮光片的宽度d用游标卡尺测量，如图丙所示；打点计时器所用的交流电的频率f＝50Hz.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tB＝2.86×10－3s，碰撞前后打出的纸带如图乙所示.‎ ‎(1)遮光片的宽度d＝________cm.‎ ‎(2)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________kg·m/s，两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s.(计算结果保留两位小数)‎ ‎(3)若实验相对误差绝对值σr＝×100%≤5%，即可认为系统动量守恒，则本实验在误差范围内________验证动量守恒定律.(填“能”或“不能”)‎ ‎(4)两滑块作用前后总动量不完全相等的主要原因是__________________________________.‎ 答案　(1)0.830　(2)0.60　0.58　(3)能　(4)纸带与打点计时器限位孔有摩擦 解析　(1)遮光片的宽度d＝8mm＋0.05mm×6＝0.830cm；‎ ‎(2)打点计时器打点的时间间隔为：t＝0.02s.‎ 由题图乙所示纸带可知，碰撞前A的速度：vA＝＝m/s＝2 m/s，碰撞后A的速度：vA′＝m/s＝0.97 m/s，碰撞后B的速度：vB′＝＝m/s≈2.90 m/s，‎ 碰撞前、后系统总动量分别为：p＝m1vA＝0.3×2.0kg·m/s＝0.60 kg·m/s p′＝m1vA′＋m2vB′＝0.3×0.97kg·m/s＋0.1×2.90 kg·m/s≈0.58kg·m/s ‎(3)σr＝||×100%＝||×100%≈3.3%<5%‎ 由此可知，本实验在误差范围内能验证动量守恒定律.‎ ‎(4)两滑块作用前后总动量不完全相等的主要原因是纸带与打点计时器限位孔有摩擦.‎