高三物理 研究机械能守恒定律 ppt课件
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第三单元 实验：验证动量守恒定律
典例研析
类型一：实验原理的考查
【例1】 某同学设计了一个用打点计时器做“验证碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动.他设计的具体装置如图4－3－6所示，在小车后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为50 Hz，长木板垫着小木片以平衡摩擦力.
（1）若已得到打点纸带如图4－3－7所示，并测得各计数点间距（标在图上）.A为运动起点，则应该选择______________段来计算A碰前的速度，
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应选择______________段来计算A和B碰后的共同速度.（以上空格选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）.
（2）已测得小车A的质量m1=0.40 kg，小车B的质量m2=0.20 kg，由以上测量结果可得碰前m1v0=__________________ kg·m/s；碰后（m1+m2）v共=____________ kg·m/s.
由此得出结论_________________________________________________________________.
思路点拨：推动阶段：点迹不均匀；碰前匀速运动阶段：点迹均匀且最大；碰撞阶段：点迹不均匀且由疏变密；碰后匀速运动阶段：点迹均匀且较密.
解析：（1）分析纸带上的点迹可以看出，BC段既表示小车做匀速运动，又表示小车具有较大的速度，故BC段能准确地描述小车A碰前的运动情况，应当选择BC段计算小车A碰前的速度，而DE内小车运动稳定，故应选择DE段计算碰后A和B的共同速度.
（2）小车A碰撞前的速度
v0= m/s=1.050 m/s
小车A在碰撞前：
mAv0=0.40×1.050 kg·m/s=0.420 kg·m/s
碰后A和B的共同速度
v共= m/s=0.695 m/s
碰撞后A和B：
（m1+m2）v共=（0.20+0.40）×0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s
结论：在误差许可的范围内，碰撞中mv的矢量和是守恒的.
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