微练实验验证动量守恒定律
258
(新课标卷)
1.2024·某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右
侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，
a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离x，将与a半径相等的小球bP
置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的
平均位置M、N与O点的距离x、x。MN
完成下列填空
()()
1a、b两球的质量分别为m、m，实验中须满足条件m填“”或“”m。abab
()
2如果测得的x、x、x、m和m在实验误差范围内满足关系式mxmx+mx，则验证了两小球在碰撞中满足动量守
PMNabaPaMbN
恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是小球离开斜槽末端后做平抛运动，
竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向做匀速直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正
比。
解析()为了保证小球碰撞为对心正碰且碰后不反弹要求。
1，，mm
ab
()两球离开斜槽后做平抛运动由于抛出点的高度相等它们做平抛运动的时间相等碰撞前球的速度大小
2，，t，av，
0
碰撞后的速度大小碰撞后球的速度大小如果碰撞过程系统动量守恒则碰撞前后系统动量相等
av，abv，b，，
则整理得。小球离开斜槽末端后做平抛运动竖直方向高度相同故下落时间相同水平
mvmv+mv，mxmx+mx，，，
a0aabbaPaMbN
方向做匀速直线运动小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。
，
2.如图利用冲击摆装置可测量弹簧的弹性势能，扳动弹簧枪的扳机释放弹簧，弹簧的弹性势能转化为弹丸的动能，弹
丸离开枪口，击中摆块并陷入其中，打击时间极短，摆块推动指针摆动，重力加速度为g，不计空气阻力。实验步骤
如下
()
1测出弹丸的质量m和摆块的质量M。
()
2调节摆块静止时高度与枪口保持水平，测出悬点到摆块中心的距离为l。
()
3发射弹丸，击