从高考试题看碰撞实验的改进

2000年全国高考物理第14题：某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图1中O点是水平槽末端R在记录纸上垂直投影点．B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零点与O点对齐。     

浅议验证动量守恒定律实验的"小球落点问题"

在验证动量守恒定律的实验中 ,“小球落点问题”是很多学生甚至相当多的教师长期以来一直所忽略的问题 :实验中小球落点位置一定都如高中物理教材所叙述的那样吗 ?小球落点的位置由什么因素决定呢 ?问题 :用图 1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律 (m1、m     

关于“验证动量守恒定律”实验误差的一点探讨

高中物理“验证动量守恒定律”的学生实验,目前通常是用两小球作弹性碰撞的方法.即用一从斜槽上滚下的小球(钢球)与放在斜槽末端小支柱上的小球(玻璃球)相碰,研究其碰撞前后的动量是否守恒.     

双单摆类弹性碰撞的规律

在如图1所示的牛顿摆实验中,当小球A以某一速度弹性碰撞质量相等的静止小球B时,由动量守恒定律可知,碰后两球交换速度,即碰后小球A静止,小球B以小球A碰前的速度向前运动．两球在弹性碰撞的过程中,不仅动量和能量发生了转移,而且动量和能量守恒．     

5 碰撞中的动量守恒

[实验目的]验证碰撞过程中相互作用的物体系动量守恒.[实验原理]因小球从斜槽上滚下后作平抛运动,由平抛运动知识可知,各小球在落地前的运动时间相同,则小球的水平速度若用飞行时间作时间单位,在数值上就等于小球飞出的水平距离.所以只要测出小球的质量和两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可验证动量守恒定律.     

弹性碰撞中被“冷落”的另一解

在弹性碰撞中,如果质量为m1的A球以初速度v0向质量为m2静止的B球运动而发生弹性碰撞,根据动量守恒定律有     

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…     

正确理解“压缩最紧”的含义——对2002年全国高考理科综合第16题的分析

原题　在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为 m.现 B球静止 ,A球向 B球运动 ,发生正碰 .已知碰撞过程中总机械能守恒 ,两球压缩最紧时的弹性势能为 Ep,则碰前 A球的速度等于 (　　 )A. Epm　　　　 B. 2 EpmC.2 Epm D.2 2 Epm分析　该题主要考查考生对动量守恒定律与能量守恒定律综合运用的能力 .“压缩最紧”是此题的一个隐含条件 ,对它的正确理解是解答此题的关键 .学生解答时 ,第一种观点认为压缩最紧就是 A球的速度减小为零 ,球 B具有某速度值的时刻 ;第二种观点认为压缩最紧就是球 A、B的速度相同的时刻 ;第三种…     

利用平抛运动验证动量守恒定律的三种方案

用半径相同的铁球A、玻璃球B的碰撞来验证动量守恒定律,可有3种方案．方案1：如图1所示,斜槽与水平槽圆滑连接,记录落点的木板平放．     

是"铺放"还是"平铺"

在《验证动量守恒定律》的实验中,有很多参考书将白纸的摆放位置叙述为“在地上铺放一张白纸”;而“2000·全国物理卷”的实验中,将白纸的摆放位置叙述为“落到位于水平地面的记录纸上”,即白纸“平铺”。一个是“在地上铺放”,一个是“平铺”,两者有什么差异呢?众所周知,在《验证动量守怛定律》的实验中,两个小球碰撞前后的速度是利用平抛的知识求出的。实验过程中,做平抛运动的小球落到地面,如果它们下落的高度相同,则空中飞行的时间t也就相同,两球碰撞前后的速度v等于它们飞行的水平距离s与空中飞行时间t的比(实验装置如图1所示)。碰撞过…     

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…     

弹性碰撞的一个推论

1.结论推导在光滑水平面上有两个物体A、B,其质量分别为m₁、m₂,它们沿同一直线运动并发生弹性碰撞.碰撞前A、B的速度分别为v₁₀、v₂₀,碰撞后的速度分别为v₁、v₂.由动量守恒定律和能量守恒定律有     

加强多种能力培养

在实验教学中,怎样更好地发挥教师的主导作用,加强学生多种能力的培养?一、增加设计性实验,培养设计能力验证某些定理定律,测量某一个物理量,其方法不是唯一的.实验教师可根据实验室现有仪器设备条件,让学生自己设计出多种可行的实验方案,对定理定律进行验证或对某一物理量进行测量.如验证动量守恒定律,实验教材中要求用质量较大的滑块与静止的质量较小的滑块发生完全弹性碰撞.如果用质量较小的滑块与静止的质量较大的滑块碰撞,能不能验证动量守恒定律?又如验证机械能守恒定律,实验中如果初状态滑块与钢球的初速度不等于零,如何进行验证?针对这些问题,教师让学生设计验证方法并通过实验     

系统内的相对运动

在物理的题解与教学中 ,有关系统内相对运动的习题既是高考的重点、又是难点。本文通过几个例子 ,说明如何应用动量守恒定律和机械能守恒定律求解。例 1　质量为 m半径为 R的小球 ,放在半径为 2 R质量为 2 m的大空心球内 ,大球开始静止在光滑水平面上 ,当小球从两球心连线的位置沿内壁滚到最低点时 ,如图 1所示 ,大球移动的距离为多大 ?析与答　小球沿光滑的内壁滚下。将小球和大球看成一个系统 ,它们在水平方向上的动量守恒。且初动量为零。这样系统的质心位置不变。设大球相对的地面移动距离为 s1小球相对于地面移动的距离是 s2则有 :2 m…     

动量习题解答易见错因归析

<正>与动量定理和动量守恒定律相关试题的特点是综合性强、要求较高,难度较大。同学们在解题过程中容易出现各种各样的错误。错因一:忽视动量、冲量及动量变化量的矢量性(方向性)。例1质量相同的两个物体A和B,物体A从静止沿光滑斜面自由下滑,物体B从     

对实验结果评价的探讨

在做实验时,必须评价实验结果的好坏,找到误差过大的原因和改进的方向,才能得到满意的结果,可见,对实验误差的分析评价是非常重要的。以“动量守恒定律验证”这个实验为例。它是用两个质量各为M_1和M_2的滑块在气轨上碰撞来证明的。开始时让M_2静止,即V_2l=0,由动量守恒定律得:     

关于高一物理两个实验的探讨

高一物理实验“验证动量守恒定律”和“验证机械能守恒定律”是两个极为重要的分组实验 .从恢复高考到现在 ,有关这两个实验的试题出现频数较多 ,各种复习资料中有关这两个实验的复习题也较多 .同样 ,有关这两个实验的误解也不少 ,笔者认为 ,有必要就这些问题进行一下探讨 .一、“实证动量守恒定律”中 ,v2 ′一定大于 v1吗 ?设入碰球的质量为 m1,初速度 v1,碰后速度为v1′,被碰球质量为 m2 ,初速度为 0 ,碰后速度为 v2 ′.因为相碰两球的材质及加工工艺不同 ,不能总视为完全弹性正碰 ,根据动量守恒和动能关系 ,我们可以写出两式m1v1=m1v1′…     

弹性碰撞中被“冷落”的另一解

在弹性碰撞中,如果质量为m1的A球以初速度vo向质量为m2静止的B球运动而发生弹性碰撞,则可以根据动量守恒定律,m1vo=m1v1 m2v2,又根据机械能守恒定律1/2m1vo2=1/2m1v12 1/2m2v22,以上两式联立解方程组得出碰撞之后两球的速度v1=mi-m2/m1 m2vo,v2=2m1/m1 m2vo,其实除这组解外还有另外一组解,就是v1=vo,v2=0,因为碰撞后两球的速度常常会发生变化,所以常常舍去,而将这组解"冷落".但有些特殊的情况下,必须用第二组解而将第一组解舍去.下面举例说明.     

动量守恒应用四注意

1系统的选取动量守恒定律的研究对象是系统.用动量守恒定律解题的第一步就是恰当地选择系统,选择系统时要求该系统满足守恒条件,并且易于解题.例1如图1所示,A、B两质量相等的物体静止在平板小车C上,A、B之间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车的上表面间的滑动摩擦力之比为3∶2     

验证动量守恒定律实验要点及分析

验证动量守恒定律实验巧妙的设计使两小球碰撞过程中相互作用后均做平抛运动,且平抛运动的时间相等.由于巧取飞行时间作为时间单位,从而用测出的小球水平飞行距离替代水平速度的思想来验证物体系动量守恒.同时通过实验让同学们掌握一种等效代换的思想方法.