《碰撞中的动量守恒》实验改进之我见

高级中学试验课本(修订本)<物理>第一册中的学生实验"碰撞中的动量守恒",实验装置如图1、图2.其原理是:让质量为m1的小球从斜槽的一定高度释放,与放在斜槽水平末端外侧小支柱上的另一质量为m2(m1＞m2)的小球发生对心水平正碰.碰前,入射小球的速度是v1,被碰小球静止,总动量为m1v1;碰后,入射小球速度变为v1',被碰小球速度变为v2',总动量m1v1'+m2u2';由于两球离开水平槽末端后都是作等高的平抛运动,飞行时间t都相等.     

对“验证动量守恒定律”实验数据测量的探讨

高中《物理》第一册 (试验修订本·必修 )第 193面实验六“验证动量守恒定律”,其实验原理及步骤如下 :一、实验原理图实验原理图如图 1所示 .图 1OP为小球 m1以速度v1平抛时的水平射程 ,OM为小球 m1以速度 v1′平抛时的水平射程 ,O′N为小球m2 以速度 v2 ′平抛时的水平射程 .验证的表达式为m1OP=m1OM m2 O′N.二、实验步骤先不放被碰小球 ,让入射小球从斜槽上某一高度处滚下 ,重复 10次 ,用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面 ,圆心 P就是小球落点的平均位置 .把被碰小球放在小支柱上 ,让入射小球从原来的高度滚下 ,使它们发生…     

对"验证动量守恒定律"实验的一点探讨

“验证动量守恒定律”是高中物理教材中一个非常重要的实验 ,但该实验最棘手的问题是 :怎样准确而又精确地测出两小球碰撞前后的速度。人民教育出版社出版的教材是通过测量小球水平飞行距离间接测其速度。该装置中轨道前端小支柱的调节很难达到预想的效果。本实验的前提条件是两小球发生正碰 ,但是若小支柱不正 ,就会产生斜碰 ,无疑会对实验造成较大的误差。另外 ,在小支柱的前后调节上 ,如果不能保证｜ＯＯ′｜ =2ｒ的话 ,对被碰小球的水平距离测量将产生较大影响。2 0 0 0年全国高考第 14题撤掉小支柱 ,直接将被碰小球放在斜槽的末端 ,…     

圆周运动的绳子拉力一定是最低点最大吗?

贵刊１９９９年１～２合刊,“高中物理最新试题精选”中有这样一道题：图１质量为ｍ的小球,用轻软绳系在边长为ａ的正方形截面木柱的顶角Ａ处（木柱水平,图中斜线部分为其竖直横截面,如图１所示）,软绳长为４ａ,软绳所能承受最大拉力为Ｔ＝７ｍｇ,软绳开始时拉直并处于水平状态．问此时应以多大的初速度竖直下抛小球才能使绳绕在木柱上且小球各段均做圆运动最后击中Ａ点？（不计空气阻力）１．原参考答案分析可知,小球运动中,在最低点ｂ绳子易断,要使小球运动到最低点ｂ轻绳不断,则小球在最低点的速度最大值满足（如图２所示Ｔ－…     

高考物理模拟题精选

１．在“研究平抛物体的运动”实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度．实验的步骤有：A．让小球多次从斜槽的＿＿＿＿＿位置滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置．B．安装好实验器材，注意使斜槽的＿＿＿＿＿＿＿，记下小球经过斜槽末端时重心的位置点O和过点O的竖直线．C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v＝＿＿＿＿＿算出该点的瞬时速度．D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立平面直角坐标系，用平滑的曲线画出小球的运动轨迹．（１）完成上述步骤，将正确答案填在横线上．（２）上述实验步骤的合理顺序为＿＿＿＿…     

四面体中线定理

三角形中线定理是熟知的： 如图１,△ＡＢＣ的三边长为ａ、ｂ、ｃ,记中线ＡＭ为ｍａ,则有： 定理１　　４ｍ２ａ＝２（ｂ２＋ｃ２）－ａ２① 又设Ｎ是ＢＣ的一个三等分点（如图１）,则有： 推论 １　　９ＡＮ２＝６ｂ２＋３ｃ２－２ａ２② 证明 如图１,延长ＡＭ至Ａ０１６     

一道几何光学题的解题构思

题例　中午１２时,太阳正在顶塔的正上方;１４点时,其塔影长为６米;１６点时,其塔影是多长？并求塔是多高？解析　此题牵涉到地球的自转．把地球看作匀速转动、自转一周是２４小时,每小时转过的角度是３６０°／２４＝１５°．依照光的直线传播规律,可作出如图１所示的光路图：１４点时,刚好在塔顶的入射光线ＡＢ与竖直方向的夹角为３０°,在Ｒｔ△ＡＯ１Ｂ中,已知Ｏ１Ｂ＝６米,ＡＢ＝１２米,所以塔高：ｈ＝　（米）．１６点时,刚好过塔顶的入射光线ＣＤ与竖直方向的夹角为６０°,在Ｒｔ△ＣＯ２Ｄ中,已知塔高为６　米,ＣＤ…     

错解剖析一例

错解剖析一例唐兴盛，张昆明题目：长度为Ｌ的细线，一端固定于Ｏ点，另一端系质量为ｍ的小球，将小球拉至水平位置Ａ释放，小球从水平位置Ａ向竖直位置Ｂ运动过程中，其竖直分速度先变大、后变小，试计算细线和竖直方向成多大角度时，小球的竖直分速度最大，最大值为多少...     

5 碰撞中的动量守恒

[实验目的]验证两小球碰撞前后总动量守恒.[实验原理]一个质量较大的小球从斜槽滚下来,跟放在斜槽前边小支柱上另一质量较小的球发生碰撞后两小球都作平抛运动.由于两小球下落的高度相同,所以它们的飞行时间相等.这样如果用小球的飞行时间作时间单位,那么小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度.因此,只要分别测出两小球的质量m_1、m_2和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离s_1,以及入射小球与被碰小球碰撞后在空中飞出的水平距离s’_1和s’_2若m_1s_1在实验误差允许范围内与m_1s’_1 m_2s’_2相等,就验证了两小球碰撞前后总动量守恒.     

挡光板的最小宽度能这样求吗？

［问题］如图１所示，有一竖直放置的平面镜ＭＮ，在平面镜前４５ｃｍ处有一与平面镜平行放置的平板ａｂ，在ａｂ靠镜的一侧有一点光源Ｓ，现要在离平面镜５ｃｍ的虚线ＰＱ上的某处放上一平行于平面镜的挡光板，使反射光不能照射到ａｂ板上的ＡＢ部分，已知：ＳＡ＝４５ｃｍ，ＡＢ＝４５ｃｍ，求挡光板的最小宽度是多少？ 分析：设有一束光从Ｓ发出，经平面镜上Ｑ１Ｑ２段反射后，恰好能照射到ａｂ上的ＡＢ部分，ＳＱ１、ＳＱ２、Ｑ１Ａ、Ｑ２Ｂ是这束光的边界光线，分别交虚线ＰＱ于四点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３，Ｐ４．通常认为，只要在Ｐ３Ｐ２…     

用激光演示泊松亮斑

１实验器材 Ｈｅ—Ｎｅ激光器Ａ，扩束凸透镜Ｌｌ（ｆ＝５ｃｍ），自行车上的小钢球Ｂ（φ３ｍｍ＝４ｍｍ），扩束凹透镜 Ｌ２（ｆ＝１０ｃｍ），光屏或白墙壁 Ｃ．２实验装置 图１中，小钢球Ｂ用少许橡皮泥粘在Ｌ２的表面中心，或在Ｌ２的表面中心涂一浓墨汁圆斑．Ａ和Ｌ１相距约１０ｃｍ～１５ｃｍ，Ｌ１和Ｌ２相距的１５ｃｍ～２０ｃｍ，Ｂ和Ｃ相距２ｍ左右．其中 Ｌ１的作用是使激光扩束，成为发散的球面波束，Ｌ２的作用是将带有衍射信息的球面波束作进一步的发散、放大，以便在光屏Ｃ上获得可见度很大的、清晰的衍射图样．３实验方法 …     

考查创新能力的高考物理实验试题

2000年全国高考物理实验试题,虽然都是教材中的原型,但通过实验装置、设问角度、实验方法等方面的创新,考查了学生运用所学实验知识解决新问题的能力。第14题(原题略,以下类同)考查内容是《碰撞中的动量守恒》。试题去掉教材中实验装置的小支柱,将被碰小球放在水平槽的末端,让两小球在水平轨道的末端相碰。这样,测量两球的水平射程都从同一起点Ｏ算起,使实验更加方便,既避免了测量小球的直径,又克服了小支柱对入射小球的作用。只要考生仔细观察题图中的实验装置,弄清它与教材中实验装置的区别,就可正确解答此题。本题通过实验装置的改变,考…     

物理题漏解原因分析

学生解题时往往受到某些因素的影响，出现解答结果片面的现象，甚至一些教师也常出现类似的错误．分析出错的原因主要有以下几个方面． 一、先入为主思维定势导致分析片面而漏解 例１如图１所示有两个大小相等，质量不同的小球Ａ和Ｂ，Ｂ球静止在光滑圆弧的底端，Ａ球质量为ｍ，从顶端释放，若两球发生弹性碰撞后，它们的落点跟平台边缘的水平距离之比为１：３，则Ｂ球的质量为（）． （Ａ） ｍ（ Ｂ）ｍ （Ｃ） ｍ（Ｄ） ｍ 常见解法：Ａ球从光滑圆弧上滚下，以速度ｖ０与Ｂ发生碰撞．设碰后Ａ、Ｂ的速度分别为ｖＡ、ｖＢ，由动量守恒定律…     

圆的有关性质中考题选登

一、填空题 １．ＡＢ是Ｏ的直径，弦ＣＤ⊥ＡＢ，垂足为Ｐ．若ＡＰ：ＰＢ＝３：１，，则ＣＤ等于 ２．如图１，ＣＤ是Ｏ的直径，ＡＢ是弦，ＡＢ⊥ＣＤ，垂足为Ｅ，如果ＣＥ＝２，ＡＢ＝８，那么ＥＤ＝＿，Ｏ的半径ｒ＝＿．（江苏省徐州市） ３．如果Ｏ的半径为５ｃｍ，一条弦长为８ ｃｍ，那么这条弦的弦心距为 ｃｍ（安徽省） ４．在圆内接四边形ＡＢＣＤ中，如果∠Ａ：∠Ｂ：∠Ｃ＝２：３：４，那么∠Ｄ＝ （吉林省） ５．如图 ２，ＢＡ是半圆Ｏ的直径，点Ｃ在Ｏ上．若∠ＡＢＣ＝５０°，则∠Ａ＝ （吉林省） ６．如图３，ＡＢ是Ｏ的直径…     

弹簧连接体分离问题3例

弹簧连接体分离问题３例蕲春县第一高级中学（４３６３００）吴绍华１．竖直放置的轻弹簧，一端固定于地面，一端与质量为３ｋｇ的Ｂ固定，Ａ的质量为１ｋｇ，Ａ放置于Ｂ上，现在Ａ和Ｂ正在一起竖直向上运动（见图１），当Ａ，Ｂ分离后，Ａ竖直上升０．２ｍ时到达最高点，...     

一道训练学生思维的好题

由《物理教师》编辑部编辑出版的《高中物理学习指导与素质训练》(高三册第二轮 )一书中有这样一道题 :如图 1所示 ,ＡＢ是一段位于竖直平面内的光滑轨道 ,高度为ｈ ,末端Ｂ处的切线方向水平 .一个质量为ｍ的小物体Ｐ从轨道顶端Ａ处由静止释放 ,滑到Ｂ端后飞出 ,然后落到地面上的Ｃ点 ,已知Ｂ、Ｃ间的水平距离ＯＣ =ｌ.现在轨道下方紧贴Ｂ点安装一个水平传送带 ,传送带的右端与Ｂ点的距离为ｌ/2 .当传送带静止时 ,让物体再次从Ａ点由静止释放 ,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端飞出 ,仍然落到地面的Ｃ点 ,当驱动轮带动传送带以速度ｖ匀速…     

一道既考查学生又检查教师的好题

一道既考查学生又检查教师的好题谢伟斌（东风汽车公司第一中学,湖北十堰,４４２００８）原题将一小球以初速度ｖ从地面竖直上抛后,经４ｓ小球离地面高度为６ｍ,若要使小球抛出后经２ｓ到达相同高度,ｇ取１０ｍ／ｓ２,不计阻力,则初速度ｖ′应［］Ａ．小于ｖＢ．大...     

验证动量守恒实验装置变式赏析

1．传统装置 例1（1）旧版教材上“验证动量守恒定律”的实验装置如图1甲所示,经过编者修订后,该实验装置在现行教材中改为如图1乙所示,两个实验装置的区别在于：①悬挂重垂线的位置不同,②图1甲中设计有一个支柱（通过调整,可使两球的球心在同一水平线上,上面的小球被碰离开后,支柱立即倒下）,图1乙中没有支柱．     

介绍一种方便多用的试管架

如图１所示是一种自制的试管架,它的底座是一块长约２６ｃｍ、宽约１２ｃｍ、厚约２ｃｍ的木板,将两根长约２２ｃｍ、直径约０．７ｃｍ的细铁棍嵌在底座两端作支柱,再将一根与底座等长,宽、厚均约为１５ｃｍ的木条嵌在支柱上端作为横梁,最后将两个或多个圆口铁制书夹...     

几则"碰撞问题"的推证

碰撞问题是高中物理的重点和难点,下面讨论、澄清几个与碰撞有关的问题. 问题1 质量为m1的入射小球与静止的、质量为m2的被碰小球发生正碰,m1＞m2 是碰后入射小球不被反弹的必要条件吗? 在高中物理学生分组实验<验证碰撞中的动量守恒>中,教材强调入射小球m1的质量必须大于被碰小球m2的质量,以至于有人认为这就是入射小球不被反弹的必要条件.对此有必要作深入的分析.