[理化生]161實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量(完整版)

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【正文】膠布等．方案三：光滑長木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車 ( 兩個(gè) ) 、天平、撞針、橡皮泥．用遼大教輔考名牌大學(xué) ( 3 ) 數(shù)據(jù)處理 ① 將記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，填入表格，通過分析比較找出碰撞中的守恒量 . 用遼大教輔考名牌大學(xué) ② 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞前后不變的量是物體的質(zhì)量與速度的乘積，即 m 1 v 1 ＋ m 2 v 2 ＝ m 1 v ′ 1 ＋m 2 v ′ 2 . 用遼大教輔考名牌大學(xué) ( 4 ) 注意事項(xiàng) ① 碰撞有很多情形，我們尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變才符合要求． ② 保證兩物體發(fā)生的是一維碰撞，即兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng)． ③ 若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平． ④ 若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用小球靜放時(shí)球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后，兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi)．用遼大教輔考名牌大學(xué) ( 5 ) 誤差分析 ① 碰撞是否為一維碰撞是產(chǎn)生誤差的一個(gè)原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)應(yīng)保證碰撞為一維碰撞． ② 碰撞中是否受其他力 ( 如摩擦力 ) 影響是帶來誤差的又一個(gè)原因，實(shí)驗(yàn)中要合理控制實(shí)驗(yàn)條件，避免除碰撞時(shí)相互作用力外的其他力影響物體的速度． ③ 測量擺角、滑塊寬度、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距時(shí)的誤差，特別是測擺角帶來的誤差最大 . 用遼大教輔考名牌大學(xué) ( 5 ) 誤差分析 ① 碰撞是否為一維碰撞是產(chǎn)生誤差的一個(gè)原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)應(yīng)保證碰撞為一維碰撞． ② 碰撞中是否受其他力 ( 如摩擦力 ) 影響是帶來誤差的又一個(gè)原因，實(shí)驗(yàn)中要合理控制實(shí)驗(yàn)條件，避免除碰撞時(shí)相互作用力外的其他力影響物體的速度． ③ 測量擺角、滑塊寬度、計(jì)數(shù)點(diǎn)間距時(shí)的誤差，特別是測擺角帶來的誤差最大 . 用遼大教輔考名牌大學(xué) 例如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶豎直擋板 C 、 D 的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是 M 的滑塊 A 、 B ，做 “ 探究碰撞中的不變量 ” 的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： ( 1 ) 把兩滑塊 A 、 B 緊貼在一起，在 A 上放質(zhì)量為 m 的砝碼，置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷卡住 A 、 B ，在 A 、 B 的固定擋板間放入一彈簧，使彈簧處于水平壓縮狀態(tài)．用遼大教輔考名牌大學(xué) ( 2 ) 按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開，同時(shí)起動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器， A 、 B 與擋板 C 、 D 碰撞的同時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下 A 至 C 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1和 B 至 D 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2. ( 3 ) 重復(fù)幾次取 t t2的平均值． ① 在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； ② 應(yīng)測量的數(shù)據(jù)還有： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ； ③ 只要關(guān)系式 ___ __ __ __ __ __ __ ___ 成立，即可得出碰撞中守恒的量是 m v 的矢量和．用水平儀測量使導(dǎo)軌水平 A 端至 C 的距離 L 1 ， B 端至 D 的距離 L 2 ( M ＋ m ) v A ＝ M v B 用遼大教輔考名牌大學(xué) 【解析】 ① 用水平儀測量使導(dǎo)軌水平； ② A 端至 C 的距離 L1， B 端至 D 的距離 L2； ③ 由于滑塊和氣墊導(dǎo)軌間的摩擦力很小，因此可以忽略不計(jì)，可認(rèn)為滑塊在導(dǎo)軌上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此兩滑塊作用后的速度可分別表示為： vA＝L1t1， vB＝L2

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