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動量守恒定律的重要意義 從現(xiàn)代物理學的理論高度來認識.動量守恒定律是物理學中最基本的普適原理之一.(另一個最基本的普適原理就是能量守恒定律.)從科學實踐的角度來看.迄今為止.人們尚未發(fā)現(xiàn)動量守恒定律有任何例外.相反.每當在實驗中觀察到似乎是違反動量守恒定律的現(xiàn)象時.物理學家們就會提出新的假設(shè)來補救.最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終.例如靜止的原子核發(fā)生β衰變放出電子時.按動量守恒.反沖核應(yīng)該沿電子的反方向運動.但云室照片顯示.兩者徑跡不在一條直線上.為解釋這一反�，F(xiàn)象.1930年泡利提出了中微子假說.由于中微子既不帶電又幾乎無質(zhì)量.在實驗中極難測量.直到1956年人們才首次證明了中微子的存在.(2000年高考綜合題23 ②就是根據(jù)這一歷史事實設(shè)計的).又如人們發(fā)現(xiàn).兩個運動著的帶電粒子在電磁相互作用下動量似乎也是不守恒的.這時物理學家把動量的概念推廣到了電磁場.把電磁場的動量也考慮進去.總動量就又守恒了. 例題分析 例1:質(zhì)量為m=0.10kg的小鋼球以Vo=10m/s的水平速度拋出.下落h=5.0m時撞擊一鋼板.撞后速度恰好反向.則鋼板與水平地面的夾角θ= .剛要撞擊時小球的動量的大小為 解:小鋼球作平拋運動.撞擊鋼板時的豎直分速度Vy==10m/s.而水平方向作的是勻速運動.所以Vx=Vo=10m/s.而tgnθ=Vo/Vy=1.所以θ=450.另外鋼球的末速度為:Vt=m/s.于是剛要撞擊時小球的動量大小等于: P=mVt=kgm/s 例2.質(zhì)量為m的鋼球自高處下落.以速度V1碰地.豎直向上彈回.碰撞時間極短.離地的速率為V2.在碰撞過程中.地面對鋼球的沖量的方向和大小為( ) A.向下.m B.向下.m C.向上.m D.向上.m 分析:將鋼球作研究對象.鋼球在碰地過程中的受力如圖中的動畫所示.圖中mg為鋼球受到的重力.N是受到地面對它的彈力.由于彈力和重力對鋼球的沖量使鋼球的動量發(fā)生改變.圖中鋼球的碰地速度V1.彈起速度為V2.我們假設(shè)垂直地面向上為正.對鋼球運用動理定理得: Nt-mgt=mV2-=mV2+mV1. 由于碰撞時間極短.t趨近于零.故mgt也趨于零可忽略不計.于是Nt=m,即彈力的沖量方向向上.大小等于m,故答案選D 例題3: 質(zhì)量為M的小船以速度Vo行駛.船上有兩個質(zhì)量皆為m的小孩a和b.分別靜止站在船頭和船尾.現(xiàn)小孩a沿水平方向以速率V向前躍入水中.然后小孩b沿水平方向以同一速率向后躍入水中.求小孩b躍出后小船的速度. 本題是由三個物體組成的物體系.和兩個物體過程的動量守恒定律的應(yīng)用問題.選擇合理的研究對象和研究過程可使解題方便簡捷. 解答:選小孩a.b和船為一系統(tǒng).在兩小孩先后跳入水的整個過程中可忽略水的阻力.系統(tǒng)水平方向上動量守恒.設(shè)小孩b躍出后船向前行駛的速度為Vx.選Vx方向為正方向根據(jù)動量守恒定律有, Vo=MVx+mV-mV 整理得:Vx=Vo 例題4:一列火車在水平直軌道上做勻速運動.總質(zhì)量為M.速度為V.某時刻火車后部有質(zhì)量為m的一節(jié)車廂脫鉤.司機并未發(fā)覺.又繼續(xù)行駛了一段距離.這期間車牽引力保持不變.并且火車各部所受的阻力跟運動速度無關(guān).當司機發(fā)現(xiàn)時.后面脫鉤的車廂的速度已減為V/3.求此時刻火車車廂前面部分的速度多大? 解答:火車原在鐵軌上勻速運動.故所受合外力等于零.一節(jié)車廂脫鉤后.牽引力和阻力均不變.火車系統(tǒng)合外力等于零.動量守恒.當脫鉤車廂速度為V/3時.設(shè)前面部分的速度為V'.根據(jù)動量守恒定律有:MV=(M-m)V'+mV/3 解得: 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

（1）在利用電磁打點計時器（電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中（ 結(jié)果均保留兩位小數(shù)）
某同學用圖所示裝置進行實驗，得到如圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為
8.00
8.00
J，重力勢能的減少量為
8.25
8.25
J．
利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a=
9.50
9.50
m/s2．
在實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總大于重錘增大的動能，其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求出重錘下落過程中受到的平均阻力大小為
0.30
0.30
N．

（2）從表中選擇適當?shù)钠鞑脑O(shè)計一個電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)．
器材（代號） 規(guī)格
電流表（A1） 量程10mA，待測內(nèi)電阻r1約2Ω
電流表（A2） 量程50 μA，內(nèi)阻r2=750Ω
電壓表（V） 量程15V，內(nèi)阻r3=10kΩ
定值電阻（R1） 阻值R1=35Ω
滑動變阻器（R2） 總電阻值約5Ω
電池（E） 電動勢1.5V，內(nèi)阻不計
開關(guān)S
導線若干
1某同學設(shè)計了如圖甲、乙所示電路，那么為了滿足題目要求，應(yīng)選擇圖
乙
乙
（選填“甲”或“乙”）．2同學A按電路圖乙將實物連接成如圖丙所示電路，同學B在閉合開關(guān)S前檢查發(fā)現(xiàn)有兩處錯誤或不恰當?shù)牡胤�，請你指�?!--BA-->
電流表A1正負接線柱接反了
電流表A1正負接線柱接反了
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滑片P應(yīng)置于最左端
滑片P應(yīng)置于最左端
.3根據(jù)正確的電路選擇，由測量數(shù)據(jù)中的一組計算來r1，則表達式r1=
I2
I1
r2-R1
I2
I1
r2-R1
，式中各符號的意義是
I1、I2為A1、A2示數(shù)，r2為A2內(nèi)阻，R1為定值電阻
I1、I2為A1、A2示數(shù)，r2為A2內(nèi)阻，R1為定值電阻

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（1）在利用電磁打點計時器（電磁打點計時器所用電源頻率為50Hz）“驗證機械能守恒定律”的實驗中（ 結(jié)果均保留兩位小數(shù)）
某同學用圖所示裝置進行實驗，得到如圖所示的紙帶，把第一個點（初速度為零）記作O點，測出點O、A間的距離為68.97cm，點A、C間的距離為15.24cm，點C、E間的距離為16.76cm，已知當?shù)刂亓铀俣葹?.8m/s2，重錘的質(zhì)量為m=1.0kg，則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi)，重錘動能的增加量為______J，重力勢能的減少量為______J．
利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a=______m/s2．
在實驗中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢能總大于重錘增大的動能，其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落的過程中存在著阻力的作用，用題目中給出的已知量求出重錘下落過程中受到的平均阻力大小為______N．

（2）從表中選擇適當?shù)钠鞑脑O(shè)計一個電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)．
器材（代號）規(guī)格
電流表（A1）量程10mA，待測內(nèi)電阻r1約2Ω
電流表（A2）量程50 μA，內(nèi)阻r2=750Ω
電壓表（V）量程15V，內(nèi)阻r3=10kΩ
定值電阻（R1）阻值R1=35Ω
滑動變阻器（R2）總電阻值約5Ω
電池（E）電動勢1.5V，內(nèi)阻不計
開關(guān)S
導線若干
1某同學設(shè)計了如圖甲、乙所示電路，那么為了滿足題目要求，應(yīng)選擇圖______（選填“甲”或“乙”）．2同學A按電路圖乙將實物連接成如圖丙所示電路，同學B在閉合開關(guān)S前檢查發(fā)現(xiàn)有兩處錯誤或不恰當?shù)牡胤�，請你指出_______、______.3根據(jù)正確的電路選擇，由測量數(shù)據(jù)中的一組計算來r1，則表達式r1=______，式中各符號的意義是______

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某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律。請閱讀下列兩段材料，完成后面問題。
第1小組：利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。圖所示所標數(shù)據(jù)為實際距離，t0時刻剛好對應(yīng)拋出點，該小組同學通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表，當他們要計算重力勢能的改變量時，發(fā)現(xiàn)不知道當?shù)刂亓铀俣�，請你根�?jù)實驗數(shù)據(jù)，按照下列要求計算出重力加速度。

時刻
t1
t2
t3
t4
t5
速度v(m/s)
4.52
4.04
3.56
3.08
2.60
v2(m2/s2)
20.43
16.32
12.67
9.49
6.76

（1）在所給的坐標紙上作出v2—h圖象；

（2）分析說明，圖象斜率的絕對值表示的物理意義是：_______________________；
（3）由圖象求得的重力加速度是______m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
第2小組：DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗�！坝肈IS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示，小組同學在實驗中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果，所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點（最低點）的高度h，縱軸表示小鐵球的重力勢能EP、動能Ek或機械能E。試回答下列問題：

（1）圖乙的圖象中，表示小球的重力勢能EP、動能Ek、機械能E隨小球距d點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是___________（按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）；
（2）根據(jù)圖乙所示的實驗圖象，可以得出的結(jié)論是：_____________________________。

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某校兩個課外活動小組分別用以下兩種方法來驗證機械能守恒定律。請閱讀下列兩段材料，完成后面問題。
第1小組：利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律。圖所示所標數(shù)據(jù)為實際距離，t0時刻剛好對應(yīng)拋出點，該小組同學通過計算得到不同時刻的速度和速度的平方值如下表，當他們要計算重力勢能的改變量時，發(fā)現(xiàn)不知道當?shù)刂亓铀俣�，請你根�?jù)實驗數(shù)據(jù)，按照下列要求計算出重力加速度。
時刻
t1
t2
t3
t4
t5
速度v(m/s)
4.52
4.04
3.56
3.08
2.60
v2(m2/s2)
20.43
16.32
12.67
9.49
6.76

（1）在所給的坐標紙上作出v2—h圖象；

（2）分析說明，圖象斜率的絕對值表示的物理意義是：_______________________；
（3）由圖象求得的重力加速度是______m/s2（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
第2小組：DIS實驗是利用現(xiàn)代信息技術(shù)進行的實驗�！坝肈IS研究機械能守恒定律”的實驗裝置如圖甲所示，小組同學在實驗中利用小鐵球從很光潔的曲面上滾下，選擇DIS以圖象方式顯示實驗的結(jié)果，所顯示的圖象如圖乙所示。圖象的橫軸表示小球距d點（最低點）的高度h，縱軸表示小鐵球的重力勢能EP、動能Ek或機械能E。試回答下列問題：

（1）圖乙的圖象中，表示小球的重力勢能EP、動能Ek、機械能E隨小球距d點的高度h變化關(guān)系的圖線分別是___________（按順序填寫相應(yīng)圖線所對應(yīng)的文字）；
（2）根據(jù)圖乙所示的實驗圖象，可以得出的結(jié)論是：_____________________________。

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