某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖中兩擺擺長(zhǎng)相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1∶2。當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸。向右上方拉動(dòng)B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放。結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動(dòng)，且最大擺角成30°。若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為±4％，此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？

 

 解析:設(shè)擺球A、B的質(zhì)量分別為、，擺長(zhǎng)為l，B球的初始高度為h1，碰撞前B球的速度為vB.在不考慮擺線質(zhì)量的情況下，根據(jù)題意及機(jī)械能守恒定律得

        ①  

           ②

設(shè)碰撞前、后兩擺球的總動(dòng)量的大小分別為P1、P2。有P1=mBvB                   ③

聯(lián)立①②③式得                                 ④

同理可得                                 ⑤

聯(lián)立④⑤式得                                   ⑥

代入已知條件得                                       ⑦

由此可以推出≤4%                                         ⑧

所以，此實(shí)驗(yàn)在規(guī)定的范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?鄭州模擬）某同學(xué)利用如圖所示的裝置探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律，圖中GE是橡皮條，甲圖表示用兩個(gè)互成角度的拉力牽拉橡皮條，乙圖表示用一個(gè)拉力牽拉橡皮條，下列說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

某同學(xué)利用如圖所示的裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)．他已經(jīng)備有下列器材：有孔的硬紙片、白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺(tái)．還需要的器材有
C
C
．
A、秒表 B、天平  C、重錘線  D、彈簧測(cè)力計(jì)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（1）如圖所示，游標(biāo)卡尺的示數(shù)為
0.22
0.22
cm；螺旋測(cè)微器的示數(shù)為
3.290
3.290
mm．

（2）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．該同學(xué)經(jīng)正確操作得到打點(diǎn)紙帶，在紙帶后段每?jī)蓚�(gè)計(jì)時(shí)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次為1、2、3、4、5、6、7，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個(gè)打點(diǎn)的距離h，并正確求出打相應(yīng)點(diǎn)時(shí)的速度v．各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見下表：

計(jì)數(shù)點(diǎn) 1 2 3 4 5 6 7
h（m） 0.124 0.194 0.279 0.380 0.497 0.630 0.777
v（m/s） 1.94 2.33 2.73 3.13 3.50
v2（m2/s2） 3.76 5.43 7.45 9.80 12.3
請(qǐng)?jiān)趫D坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出v2-h　圖線；由圖線可知，重鍾下落的加速度g′=
9.75
9.75
m/s2（保留三位有效數(shù)字）；若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，根據(jù)作出的圖線，能粗略驗(yàn)證自由下落的重鍾機(jī)械能守恒的依據(jù)
圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，斜率g′與g基本相等
圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，斜率g′與g基本相等
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．圖中兩擺擺長(zhǎng)相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1：2．當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸．向右上方拉動(dòng)B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角，然后將其由靜止釋放．結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動(dòng)，且最大擺角成30°．若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為±4%，此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，
①某同學(xué)的操作步驟為：
a．取一根細(xì)線，下端系住直徑為d的金屬小球，上端固定在鐵架臺(tái)上
b．用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)度l
c．在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球
d．用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，得到周期T=
t
n

e．用公式g=
4π2l
T2
計(jì)算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比
 
（選填“偏大”、“相同”或“偏小”）．
②已知單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為T′=T0[1+asin2（
θ
2
）]，式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期，a為常數(shù)．為了用圖象法驗(yàn)證該關(guān)系式，需要測(cè)量的物理量有
 
；若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖所示的圖線，則圖象中的橫軸表示
 
．
精英家教網(wǎng)
（2）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，弧形軌道末端水平，離地面的高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s．
①若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=
 
（用H、h表示）．
②該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：
h（10-1m） 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
s2（10-1m2） 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78
請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s2-h關(guān)系圖．
③對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2-h關(guān)系圖線（圖中已畫出），自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率
 
（填“小于”或“大于”）理論值．
④從s2-h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是
 
．

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