4 实验:验证动量守恒定律
[实验思路] 1.仍沿这条直线 2.质量 速度
3.m1v1'+m2v2'
方案一
[物理量的测量] 4.v=
例1 (1)3.45 (2)升高 (3)> =- (4)D
[解析] (1)由题图乙可知,游标卡尺的主尺读数为3 mm,游标尺的第9个刻线与主尺的某刻线对齐,游标尺的读数为0.05 mm×9=0.45 mm,则有游标卡尺的读数为3 mm+0.45 mm=3.45 mm.
(2)滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间,说明滑块是加速运动的,即导轨左边高右边低,为使导轨水平,可调节Q使轨道右端升高.
(3)滑块B向左滑动与滑块A碰撞,且被弹回,由碰撞规律可知,实验中两滑块的质量应满足mA>mB;取向左为正方向,实验需要验证的动量守恒表达式为mB=mA-mB,化简得=-.
(4)设滑块B向左运动的速度为v1,与滑块A碰撞后返回速度为v2,滑块A碰撞后速度为v3,滑块B与滑块A碰撞的过程中系统的动量守恒,机械能守恒,则有mBv1=mAv3-mBv2、mB=mA+mB,联立解得v2+v3=v1,可得+=,即-=,A、B、C错误,D正确.
方案二
[物理量的测量] 6.m1·=m1·+m2·
例2 (1)> (2)64.7(64.2~65.0均可) (3)ABD
(4)mA·OP=mA·OM+mB·ON
[解析] (1)要使两球碰后都向右运动,A球质量应大于B球质量,即mA>mB.
(2)将10个点圈在最小圆内,圆的圆心为平均落点,可由米尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7 cm.
(3)从同一高度做平抛运动,飞行的时间t相同,而水平方向为匀速直线运动,故水平位移x=vt,所以只要测出小球飞行的水平位移,就可以用水平位移的测量值代替平抛运动的初速度.故需测出未放B球时A球飞行的水平距离OP和碰后A、B球飞行的水平距离OM和ON,及A、B两球的质量,故A、B、D正确.
(4)若动量守恒,需验证的关系式为mAvA=mAvA'+mBvB',
将vA=,vA'=,vB'=代入上式得mA·OP=mA·OM+mB·ON.
随堂巩固
1.(1)BC (2)BC
[解析] (1)根据实验原理可知,要验证mav=mava+mbvb,根据两球做平抛运动的时间t相同,可验证mavt=mavat+mbvbt,即只需验证ma·=ma·+mb·,则还需要刻度尺和天平,选项B、C正确.
(2)为了保证a、b两球碰撞后小球a不被弹回,两个小球的质量应满足ma>mb,选项A错误;由于实验要重复进行多次以确定同一个碰撞后两小球的落点的平均位置,故每次碰撞前入射球a的速度必须相同,所以每次必须让a球从同一位置由静止滚下,选项B正确;由于要保证两球发生碰撞后做平抛运动,即初速度沿水平方向,故必须保证斜槽轨道的末端是水平的,选项C正确;由实验原理可知,要验证的表达式为ma·=ma·+mb·,选项D、E错误.
2.(1)①水平 ⑥释放滑块 (2)0.840 0.834
[解析] (1)①为保证滑块做匀速直线运动,气垫导轨应水平放置;⑥在弹射释放滑块之前应提前接通打点计时器,保证纸带能够记录足够多的数据点.
(2)相互作用前滑块1的速度大小为v1==200 cm/s=2 m/s,相互作用之前的总动量为p1=m1v1=0.840 kg·m/s,相互作用后两滑块的共同速度大小为v2==120 cm/s=1.2 m/s,相互作用之后的总动量为p2=(m1+m2)v2=0.834 kg·m/s.4 实验:验证动量守恒定律
【实验思路】
1.一维碰撞
两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后 运动,这种碰撞叫作一维碰撞.
2.实验的基本思路
在一维碰撞的情况下,与物体运动有关的物理量只有物体的 和 .
3.验证动量守恒定律
设两个物体的质量分别为m1和m2,碰撞前的速度分别为v1和v2,碰撞后的速度分别为v1'和v2',若速度与我们设定的坐标轴的方向一致,则取正值,否则取负值.探究m1v1+m2v2=
是否成立.
方案一 研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
【实验原理】
如图所示.这一实验装置不仅能保证碰撞是一维的,还可以做出多种情形的碰撞,速度的测量误差较小,这个方案是本实验的首选.
【实验器材】
学生电源、气垫导轨、滑块、天平、光电门、光电计时器等.
【物理量的测量】
1.用天平测量两个滑块的质量m1、m2.
2.调整导轨使之处于水平状态,并使光电计时器系统正常工作.
3.如图所示,用细线将弹簧片弯成弓形,放在两个滑块之间,并使它们静止,然后烧断细线,两滑块随即向相反的方向运动.
4.记录滑块上遮光条的宽度Δx以及光电计时器显示的遮光时间Δt,利用公式 计算出两滑块相互作用前后的速度.
5.如图所示,在一个滑块上装上弹簧,使两个滑块相互碰撞,重复步骤4.
6.如图所示,在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,二者相碰后粘在一起,重复步骤4.
【数据处理】
将实验中测得的物理量填入如下表格.
(m1= ;m2= )
碰撞前 碰撞后 结论
速度 v1 v2 v1' v2'
mv m1v1+m2v2 m1v1'+m2v2'
代入实验数据,看在误差允许的范围内动量是否守恒.
【注意事项】
1.滑块速度的测量:滑块在气垫导轨上运动的速度v=,式中Δx为滑块上的遮光条的宽度(由仪器说明书上给出,也可以直接测量),Δt为光电计时器显示的遮光条经过光电门的时间.
2.注意速度的矢量性:规定一个正方向,碰撞前、后滑块速度的方向与正方向比较,跟正方向相同即为正值,跟正方向相反即为负值,也就是说,比较m1v1+m2v2与m1v1'+m2v2'是否相等时,应该把速度的正、负号代入计算.
例1 [2024·河北唐山一中月考] 图甲是验证动量守恒定律的装置,气垫导轨上安装了1、2两个光电门,两滑块上均固定一相同的竖直遮光条.
(1)用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示,其读数为 mm.
(2)实验前,接通连气源后,在导轨上轻放一个滑块,给滑块一初速度,使它从轨道左端向右运动,发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间.为使导轨水平,可调节Q使轨道右端 (选填“升高”或“降低”)一些.
(3)测出滑块A和遮光条的总质量为mA,滑块B和遮光条的总质量为mB,遮光条的宽度用d表示.将滑块A静置于两光电门之间,将滑块B静止于光电门2右侧,推动B,使其获得水平向左的速度,经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回,再次经过光电门2.光电门2先后记录的挡光时间为Δt1、Δt2,光电门1记录的挡光时间为Δt3,则实验中两滑块的质量应满足mA mB(选填“>”“<”或“=”),实验需要验证的动量守恒表达式为
(用题中给定的符号表示).
(4)若实验发现碰撞过程中机械能、动量均守恒,则Δt1、Δt2、Δt3应满足的关系式是 .
A.Δt1+Δt2=Δt3 B.Δt2-Δt1=Δt3
C.+= D.-=
[反思感悟]
方案二 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
【实验原理】
如图甲所示.利用平抛运动的水平方向和竖直方向的等时性和独立性特点可知,高度相同则运动时间相同,水平方向做匀速直线运动,故可用水平位移替代水平初速度.
【实验器材】
斜槽轨道、铅垂线、天平、小球、白纸、复写纸、刻度尺等.
【物理量的测量】
1.用天平测出两个半径相同的小球的质量m1、m2,并选定质量大的小球为入射小球(设m1>m2).
2.按照图甲所示安装实验装置,调整固定斜槽使斜槽末端水平.
3.白纸在下,复写纸在上,且在适当位置铺放好.记下铅垂线所指的位置O.
4.不放被碰小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处由静止滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心P就是小球落点的平均位置.
5.把被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度处由静止滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤4的方法标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N,如图乙所示.
6.测量线段OP、OM、ON的长度.将测量数据填入表中,最后代入 ,看在误差允许的范围内此式是否成立.
例2 某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律,图中CQ是斜槽,QR为水平槽,二者平滑相接,调节实验装置,使小球放在QR上时恰能保持静止,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面上的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.
图甲中O是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,P为未放被碰球B时A球的平均落点,M为与B球碰后A球的平均落点,N为被碰球B的平均落点.若B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且平行于OP.米尺的零刻度与O点对齐.
(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA (选填“>”“<”或“=”)mB.
(2)碰撞后B球的水平射程约为 cm.
(3)下列选项中,属于本次实验必须测量的是 (填选项前的字母).
A.水平槽上未放B球时,测量A球平均落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球平均落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量
E.测量G点相对于水平槽面的高度
(4)若系统动量守恒,则应有关系式: .
1.(用平抛运动验证动量守恒定律)[2024·山东济南一中月考] 利用斜槽轨道做“验证动量守恒定律”的实验,实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图所示.
(1)除了图中的器材外,还需要 (填选项前的字母).
A.停表
B.刻度尺
C.天平
D.弹簧测力计
E.游标卡尺
(2)下列关于实验的一些要求中必要的是 (填选项前的字母).
A.两个小球的质量应满足ma mb
B.实验中重复多次让a球从斜槽上释放,应特别注意让a球从同一位置由静止释放
C.斜槽轨道末端的切线必须水平
D.需要测出轨道末端到水平地面的高度
E.必须测量出小球的直径
2.(用气垫导轨验证动量守恒定律)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验,气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,压缩空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,如图乙所示,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.
(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨 ;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2(所用滑块1、2如图丙所示)放在气垫导轨的中间;
⑥先接通打点计时器的电源,然后 ,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图丁所示;
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为420 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为275 g.
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知,两滑块相互接触作用前的总动量为
kg·m/s;两滑块相互作用以后的总动量为 kg·m/s.(均保留三位有效数字) 4 实验:验证动量守恒定律
1.(1)A (2)小于 (3)1∶4
[解析] (1)若小球每次从轨道同一位置释放,小球克服摩擦力做功相同,小球飞出轨道末端速度大小一定,可知轨道光滑与否对实验没有影响,故A错误,符合题意;为了确保小球飞出轨道的初速度方向水平,轨道末端的切线必须水平,故B正确,不符合题意;为了使得碰撞过程发生的是对心碰撞,碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行,故C正确,不符合题意;为了确保小球每次飞出轨道末端初速度大小一定,实验中每次入射小球都要从同一高度由静止滚下,故D正确,不符合题意.
(2)入射小球与被碰小球的直径相同,为了避免入射小球发生反弹,则被碰小球的质量m2应小于入射小球的质量m1.
(3)P为入射小球单独滚下的落地点,M为入射小球碰撞后的落地点,N为被碰小球碰撞后的落地点,根据h=gt2,x=vt,解得v=x,结合上述可知v0=xOP,v1=xOM,v2=xON,根据动量守恒定律有m1v0=m1v1+m2v2,解得m2∶m1=1∶4.
2.(1) (2)ma=mbx
[解析] (1)滑块a通过光电门的速度为va=.
(2)滑块a弹开后的动量大小为mava=ma,小球b从平台边缘飞出后做平抛运动,则vb=,平抛运动时间为tb=,则vb=x,b球的动量为mbvb=mbx,验证动量守恒定律只需验证a、b弹开后的动量大小相等,即ma=mbx.
3.0.302 0.300 纸带运动的过程中受到阻力
[解析] 释放滑块1后,滑块1做匀速运动,与滑块2发生碰撞后和滑块2一起做匀速运动,根据纸带上数据可知,碰撞前滑块1的动量为p1=m1v1=0.2× kg·m/s=0.302 kg·m/s,滑块2的动量为零,所以碰撞前的总动量为0.302 kg·m/s;碰撞后滑块1、2速度相等,所以碰撞后总动量为p2=(m1+m2)v2=(0.2+0.1)× kg·m/s=0.300 kg·m/s;两结果不完全相等主要是因为纸带与打点计时器限位孔间有摩擦力的作用.
4.(1) (2)0.85 (3)
[解析] (1)由于遮光片的宽度比较小,故遮光片通过光电门的时间比较短,因此可将遮光片通过光电门的平均速度看成滑块通过光电门的瞬时速度,故滑块通过光电门的速度可表示为v=.
(2)游标卡尺的主尺读数为8 mm,游标尺读数为0.1×5 mm=0.5 mm,所以遮光片的宽度为d=8 mm+0.5 mm=8.5 mm=0.85 cm.
(3)滑块经过光电门1的速度v1=,滑块经过光电门2的速度v2=,没有摩擦力作用,碰撞前后动量守恒,根据动量守恒定律有3m·=4m·,化简可得t1=t2,此时A、B组成的系统碰撞前后的动量守恒.
5.(1)匀速直线 A、B两滑块的第一个间隔 (2) 0.018
0.018 (3)A、B两滑块作用前后总动量相等,均为0
[解析] (1)A、B离开弹簧后,不受弹力,气垫导轨没有摩擦,则两滑块均做匀速直线运动;烧断细线后,在弹簧恢复原长的过程中,应先做加速运动,当弹簧恢复原长后,滑块做匀速直线运动,由图中照片可知,滑块直接做匀速直线运动,没有加速过程,实际上A、B两滑块的第一个间隔都应该比后面匀速时相邻间隔的长度小,故A、B两滑块的第一个间隔与事实不符.
(2)频闪照相的时间间隔为t===0.1 s,滑块A的速度为vA== m/s=0.09 m/s,滑块B的速度为vB== m/s=0.06 m/s, A的动量为pA=mAvA=0.200×0.09 kg·m/s=0.018 kg·m/s,B的动量为pB=mBvB=0.300×0.06 kg·m/s=0.018 kg·m/s.
(3)由此可见A、B的动量大小相等、方向相反,系统的总动量为0,与释放前的总动量相等,因此系统动量守恒.
6.(1)= (2)不需要 = 需要
[解析] (1)操作b中,若气垫导轨水平,则滑块做匀速运动,则有Δt1=Δt2.
(2)设遮光片的宽度为d,则滑块甲经过光电门A的速度大小为v1=,滑块乙经过光电门B的速度大小为v2=,由于初动量为0,根据动量守恒定律可得m1v1=m2v2,联立可得=,本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒,则不需要测量遮光片的宽度d,若关系式=成立,则动量守恒;根据能量守恒定律可得Ep=m1+m2,联立可得Ep=(+),若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能,则需要测量遮光片的宽度d,锁定解除瞬间,弹簧储存的弹性势能为Ep=.4 实验:验证动量守恒定律 (时间:40分钟 总分:40分)
1.(6分)[2025·辽宁阜新期末] 图甲是“碰撞中的动量守恒”实验装置的示意图.
(1)(2分)在验证动量守恒定律的实验中,不必须要求的条件是 .
A.轨道光滑
B.轨道末端的切线水平
C.碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行
D.每次入射小球都要从同一高度由静止滚下
(2)(2分)入射小球与被碰小球的直径相同,则被碰小球的质量m2应 (填“大于”“小于”或“等于”)入射小球的质量m1.
(3)(2分)在做此实验时,若某次实验得到小球的落点情况如图乙所示.假设碰撞中动量守恒.则m2∶m1= .
2.(6分)[2024·湖北宜昌中学月考] 某兴趣小组利用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”实验.在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面.实验步骤如下:
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的挡光片;
B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
C.将a和b用细线连接,中间夹一被压缩了的水平轻短弹簧,静止放置在平台上;
D.细线烧断后,a、b瞬间被弹开,并向相反方向运动;
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t;
F.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离x;
G.改变弹簧压缩量,进行多次测量.
当地重力加速度大小为g,用上述实验所涉及物理量的符号表示:
(1)(3分)滑块a通过光电门的速度为 ;
(2)(3分)该实验要验证动量守恒定律,则只需验证a、b弹开后的动量大小相等,即 .
3.(6分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验,气垫导轨装置如图甲所示,实验所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.下面是实验的主要步骤:
A.安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
B.向气垫导轨空腔内通入压缩空气;
C.把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架,固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
D.使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳,把滑块2放在气垫导轨的中间;
E.先接通打点计时器的电源,待打点计时器工作稳定后释放滑块1,让滑块1带动纸带一起运动,运动一段时间后与滑块2碰撞并粘在一起继续运动,打点计时器打出的纸带如图乙所示.
已知滑块1的质量为200 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为100 g,打点计时器每隔0.02 s打一个点.通过计算可知,两滑块相互作用前系统的总动量为 kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为 kg·m/s.两结果不完全相等的主要原因是 .(计算结果均保留三位有效数字)
4.(6分)图甲中,水平放置的气垫导轨上有A、B两滑块,A的质量是B的质量的3倍,滑块上的遮光片宽度为d,A位于导轨的左端,B位于导轨中间,A、B间和B与导轨右端之间各有一个光电门.用手推一下A,A向右运动与B发生碰撞并粘到一起,测得A通过光电门1时遮光片的遮光时间为t1,A、B一起通过光电门2时遮光片的遮光时间为t2.完成下列填空:
(1)(2分)B通过光电门时速度的大小为 ;(用题中物理量的符号表示)
(2)(2分)用游标卡尺测量d时示数如图乙所示,则d= cm;
(3)(2分)当t1= t2时,A、B组成的系统碰撞前后的动量守恒.
5.(6分)用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”.水平放置的气垫导轨上有A、B两个滑块,开始时两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻质弹簧,滑块间用绳子连接,如图甲所示.气垫导轨正常工作后,将绳子烧断,两个滑块向相反方向运动,同时开始频闪拍摄,得到一幅多次曝光的数码照片,如图乙所示.已知频闪的频率为10 Hz,滑块A、B的质量分别为200 g、300 g.
(1)(2分)由图乙可知,A、B离开弹簧后,应该做 运动,根据照片记录的信息,从图乙中可以看出照片有明显与事实不相符合的地方是 ;
(2)(2分)若不计此失误,分开后,A的动量大小为 kg·m/s,B的动量的大小为 kg·m/s;
(3)(2分)本实验中得出“在实验误差允许范围内,两滑块组成的系统动量守恒”这一结论的依据是 .
6.(10分)[2025·山西大学附属中学月考] 某同学在探究碰撞过程中的动量守恒时,设计了如图所示的实验,并进行了如下的操作:
a.将两个完全相同的遮光片分别固定在滑块甲和滑块乙上,用天平测量两滑块甲、乙和遮光片的总质量m1、m2,将两个光电门A、B分别固定在气垫导轨上;
b.调节气垫导轨水平,将滑块甲放在光电门A的左侧,轻推滑块甲使其依次通过光电门A、B,遮光片的挡光时间分别为Δt1、Δt2;
c.将轻弹簧放置在两滑块之间,使弹簧压缩且处于锁定状态,并将两滑块放在两光电门之间,某时刻将锁定解除,两滑块被弹簧弹开,两滑块甲、乙分别通过光电门时已经与弹簧分离,记录甲、乙经过光电门A、B的挡光时间t1、t2.
回答下列问题:
(1)(2分)操作b中,若气垫导轨水平,则Δt1 (选填“>”“=”或“<”)Δt2;
(2)(8分)本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒,则 (选填“需要”或“不需要”)测量遮光片的宽度d,若关系式 成立,则动量守恒;若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能,则 (选填“需要”或“不需要”)测量遮光片的宽度d,锁定解除瞬间,弹簧储存的弹性势能为Ep= (用以上测量的字母表示). (共88张PPT)
4 实验:验证动量守恒定律
备用习题
随堂巩固
练习册
◆
实验探究
答案核查【导】
答案核查【练】
【实验思路】
1.一维碰撞
两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后______________运动,这种碰撞叫作一维
碰撞.
仍沿这条直线
2.实验的基本思路
在一维碰撞的情况下,与物体运动有关的物理量只有物体的______和 ______.
质量
速度
3.验证动量守恒定律
设两个物体的质量分别为和,碰撞前的速度分别为和 ,碰撞后的速度分
别为和 ,若速度与我们设定的坐标轴的方向一致,则取正值,否则取负值.探究
______________是否成立.
方案一 研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
【实验原理】
如图所示.这一实验装置不仅能保证碰撞是一维的,还可以做出多种情形的碰撞,
速度的测量误差较小,这个方案是本实验的首选.
【实验器材】
学生电源、气垫导轨、滑块、天平、光电门、光电计时器等.
【物理量的测量】
1.用天平测量两个滑块的质量、 .
2.调整导轨使之处于水平状态,并使光电计时器系统正常工作.
3.如图所示,用细线将弹簧片弯成弓形,放在两个滑块之间,并使它们静止,然后烧
断细线,两滑块随即向相反的方向运动.
4.记录滑块上遮光条的宽度以及光电计时器显示的遮光时间 ,利用公式
_______计算出两滑块相互作用前后的速度.
5.如图所示,在一个滑块上装上弹簧,使两个滑块相互碰撞,重复步骤4.
6.如图所示,在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,二者相碰后粘在一起,重
复步骤4.
【数据处理】
将实验中测得的物理量填入如下表格.
__________;__________
碰撞前 碰撞后 结论
速度
代入实验数据,看在误差允许的范围内动量是否守恒.
【注意事项】
1.滑块速度的测量：滑块在气垫导轨上运动的速度，式中 为滑块上的
遮光条的宽度(由仪器说明书上给出，也可以直接测量)， 为光电计时器显示
的遮光条经过光电门的时间.
2.注意速度的矢量性：规定一个正方向，碰撞前、后滑块速度的方向与正方向
比较，跟正方向相同即为正值，跟正方向相反即为负值，也就是说，比较
与 是否相等时，应该把速度的正、负号代入计算.
例1 ［2024·河北唐山一中月考］ 图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨
上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条.
(1) 用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，其读数为_____ .
3.45
[解析] 由题图乙可知，游标卡尺的主尺读数为 ，游标尺的第9个刻线与主
尺的某刻线对齐，游标尺的读数为 ，则有游标卡尺的读
数为 .
(2) 实验前，接通连气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它
从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间.为
使导轨水平，可调节 使轨道右端______(选填“升高”或“降低”)一些.
升高
[解析] 滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，说明滑块是加速运动
的，即导轨左边高右边低，为使导轨水平，可调节 使轨道右端升高.
(3) 测出滑块和遮光条的总质量为，滑块和遮光条的总质量为 ，遮光
条的宽度用表示.将滑块静置于两光电门之间，将滑块 静止于光电门2右侧，
推动，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与 发生碰撞且被弹回，再
次经过光电门2.光电门2先后记录的挡光时间为、 ，光电门1记录的挡光时
间为，则实验中两滑块的质量应满足___(选填“ ”“ ”或“ ”)，实验
需要验证的动量守恒表达式为
_ _____________(用题中给定的符号表示).
[解析] 滑块向左滑动与滑块 碰撞，且被弹回，由碰撞规律可知，实验中两滑
块的质量应满足 ；取向左为正方向，实验需要验证的动量守恒表达式
为，化简得 .
(4) 若实验发现碰撞过程中机械能、动量均守恒，则、、 应满足的关
系式是___.
A. B.
C. D.
√
[解析] 设滑块向左运动的速度为，与滑块碰撞后返回速度为，滑块 碰
撞后速度为，滑块与滑块 碰撞的过程中系统的动量守恒，机械能守恒，则
有、，联立解得 ，
可得，即 ，A、B、C错误，D正确.
方案二 研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
【实验原理】
如图甲所示.利用平抛运动的水平方向和竖直方向的等时性和独立性特点可知，
高度相同则运动时间相同,水平方向做匀速直线运动，故可用水平位移替代水
平初速度.
【实验器材】
斜槽轨道、铅垂线、天平、小球、白纸、复写纸、刻度尺等.
【物理量的测量】
1.用天平测出两个半径相同的小球的质量、 ,并选定质量大的小球为入射小
球(设 ).
2.按照图甲所示安装实验装置,调整固定斜槽使斜槽末端水平.
3.白纸在下,复写纸在上,且在适当位置铺放好.记下铅
垂线所指的位置 .
4.不放被碰小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处由
静止滚下,重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球
落点圈在里面，圆心 就是小球落点的平均位置.
5.把被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度处由静止滚下,使它们发
生碰撞,重复实验10次.用步骤4的方法标出碰后入射小球落点的平均位置 和被
碰小球落点的平均位置 ,如图乙所示.
6.测量线段、、 的长度.将测量数据填入表中,最后代入______________
________________,看在误差允许的范围内此式是否成立.
例2 某同学用图甲所示装置通过半径相同的、 两球的碰撞来验证动量守恒定
律，图中是斜槽， 为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放
在上时恰能保持静止，实验时先使球从斜槽上某一固定位置 由静止开始
滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹.重复上述操作10次，得到10
个落点痕迹.然后把球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让球仍从位置 由静
止开始滚下，和球碰撞后，、 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复
这种操作10次.
图甲中是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，为未放被碰球时 球的平
均落点，为与球碰后球的平均落点，为被碰球的平均落点.若 球落点痕
迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于.米尺的零刻度与 点对齐.
(1) 入射球的质量和被碰球的质量的关系是___(选填“ ”“ ”或“
”) .
[解析] 要使两球碰后都向右运动，球质量应大于球质量，即 .
(2) 碰撞后球的水平射程约为____________________ .
均可
[解析] 将10个点圈在最小圆内，圆的圆心为平均落点，可由米尺测得碰撞后
球的水平射程约为 .
(3) 下列选项中，属于本次实验必须测量的是______(填选项前的字母).
A.水平槽上未放球时，测量球平均落点位置到 点的距离
B.球与球碰撞后，测量球平均落点位置到 点的距离
C.测量球或 球的直径
D.测量球和 球的质量
E.测量 点相对于水平槽面的高度
√
√
√
[解析] 从同一高度做平抛运动，飞行的时间 相同，而水平方向为匀速直线运动，
故水平位移 ，所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移的
测量值代替平抛运动的初速度.故需测出未放球时球飞行的水平距离 和碰
后、球飞行的水平距离和，及、 两球的质量，故A、B、D正确.
(4) 若系统动量守恒，则应有关系式：____________________________.
[解析] 若动量守恒，需验证的关系式为 ，
将，，代入上式得 .
1.在“验证动量守恒定律”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行
实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示.
(1) 实验室有如下A、B、C三个小球供此实验使用，则入射小球应该选取___
(填字母代号)进行实验；
A.直径，质量
B.直径，质量
C.直径，质量
√
[解析] 入射小球的质量要大于被撞击的静止小球，这样撞击后两小球都能向前
运动，另外，两小球的直径要相等，才能发生对心碰撞，碰撞前后的速度方向
都沿着水平方向，故选A.
(2) 关于本实验，下列说法正确的是___(填字母代号)；
A.斜槽必须足够光滑且安装时末端必须保持水平
B.小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放
C.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
D.实验中需要用到停表测量小球空中飞行的时间
√
[解析] 不需要斜槽光滑，安装时末端必须保持水平，才能保证两小球在空中做
平抛运动，故A错误；小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放，这样
入射小球每次都能获得相同的动量，故B正确；两球下落时间相同，可以用水
平位移代替初速度，故不需要测时间和高度，C、D错误.
(3) 用刻度尺测量、、距点的距离依次为、、 ，通过验证等式___
(填字母代号)是否成立，从而验证动量守恒定律.
A. B.
C. D.
√
[解析] 若动量守恒，则有 ，由于两球在空中的运动时
间相等，即，所以变形为 ，故选C.
2.在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图所示，按照以下步骤进行操作：
①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球
从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹 ；
②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球 从固定点处由静止释放，撞
到木板上得到痕迹 ；
③把小球静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球 仍从固定点处由静止释
放，和小球相碰后，两球撞在木板上得到痕迹和 .
(1) 下列措施可减小实验误差的是___.
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.每次实验均重复几次后，再记录平均落点
C.球和球的半径和质量满足和
√
[解析] 本实验是“验证动量守恒定律”，所以实验误差与斜槽轨道的光滑程度无
关，A错误；每次实验均重复几次后，再记录平均落点，这样可减小实验误差，B正确；要产生正碰，需球和球的半径满足，为防止两球碰撞后球反弹，质量要满足 ，C错误.
(2) 为完成本实验，必须测量的物理量有_____.
A.球开始释放的高度
B.木板水平向右移动的距离
C.球和球的质量、
D.点到、、三点的距离、、
√
√
[解析] 每次球释放的高度确定不变就可以，不用测量 的值，A错误；因为小
球每次打在木板上时，水平方向的位移相等，所以不需测量木板水平向右移动
的距离，B错误；要验证动量守恒定律，必须测量球和球的质量、 ，
C正确；需要计算小球运动的时间，则要测量点到、、三点的距离 、
、 ，D正确.
(3) 只要验证等式_ _____________成立，即表示碰撞过程中动量守恒.［用(2)中
测量的物理量表示］
[解析] 、两球碰撞后做平抛运动，由 和
可得，则由动量守恒定律可得 ，即为
，整理得 ，
若表达式 成立，即表示碰撞过程中动量
守恒.
3.某实验小组采用如图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验.在水平桌面
上放置气垫导轨，导轨上安装光电计时器1和光电计时器2，带有遮光片的滑块
、的质量分别为、，两遮光片的宽度均为 ，实验过程如下：①调节
气垫导轨成水平状态；②轻推滑块，测得滑块 通过光电计时器1的遮光时间
为；③滑块与滑块碰撞后，滑块和滑块 先后经过光电计时器2的遮光时
间分别为和 .
(1) 实验中为确保两滑块碰撞后滑块不反向运动，则、 应满足的关系为
______(填“大于”“等于”或“小于”) .
大于
[解析] 滑块和滑块发生碰撞，用质量大的滑块碰质量小的滑块 ，则不会
发生反弹，所以 .
(2) 碰前滑块 的速度大小为_ __.
[解析] 滑块经过光电计时器时做匀速运动，则碰前滑块的速度为 .
(3) 利用题中所给物理量的符号表示动量守恒定律成立的式子为_ ____________.
[解析] 碰后滑块的速度，碰后滑块的速度 ，由动量守恒定律
得，化简可得 .
4.某地中学生助手设计了一个实验演示板做“验证动量守恒定律”的实验，主要实
验步骤如下：
①选用大小为的白底板竖直放置，悬挂点为 ，并标上如图所
示的高度刻度；
②悬挂点两根等长且不可伸长的细绳分别系上两个可视为质点的摆和 摆，两
摆相对的侧面贴上双面胶，以使两摆撞击时能
合二为一，以相同速度一起向上摆；
③把摆拉到右侧的高度，释放后与静止在平衡位置的摆相碰.当、 摆到
最高点时读出摆中心对应的高度 .
回答以下问题：
(1) 若、两摆的质量分别为、 ，则验证动量守恒的表达式为_________
____________________(用上述物理量字母表示).
[解析] 由机械能守恒定律可得，
得碰前瞬间摆速度，
由，
得碰后瞬间、 摆速度 ，根据动量守恒定律可知需要验证的表达式为 .
(2) 把摆拉到右侧的高度为，两摆撞击后一起向左摆到的高度为 ，
若满足摆质量是 摆质量的___倍，即可验证系统动量守恒.
1
[解析] 把数据代入上述验证表达式可得
，即若满足摆的质量是 摆的
质量的1倍，即可验证系统动量守恒.
1.(用平抛运动验证动量守恒定律)［2024·山东济南一中月考］ 利用斜槽轨道做
“验证动量守恒定律”的实验,实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图所示.
(1) 除了图中的器材外,还需要____(填选项前的字母).
A.停表 B.刻度尺 C.天平 D.弹簧测力计 E.游标卡尺
√
√
[解析] 根据实验原理可知,要验证 ,根据两球做平抛运动的
时间相同,可验证 ,即只需验证
,则还需要刻度尺和天平,选项B、C正确.
(2) 下列关于实验的一些要求中必要的是_____(填选项前的字母).
A.两个小球的质量应满足
B.实验中重复多次让球从斜槽上释放,应特别注意让 球从同一位置由静止释放
C.斜槽轨道末端的切线必须水平
D.需要测出轨道末端到水平地面的高度
E.必须测量出小球的直径
√
√
[解析] 为了保证、两球碰撞后小球 不被弹回,两个小球的质量应满足
,选项A错误;由于实验要重复进行多次以确定同一个碰撞后两小球的落
点的平均位置,故每次碰撞前入射球的速度必须相同,所以每次必须让 球从同
一位置由静止滚下,选项B正确;由于要保证两球发生碰撞后做平抛运动,即初速度
沿水平方向,故必须保证斜槽轨道的末端
是水平的,选项C正确;由实验原理可知，
要验证的表达式为
,选项D、
错误.
2.(用气垫导轨验证动量守恒定律)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动
量守恒定律”的实验，气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、
滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，
向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂
浮在导轨上，如图乙所示，这样就大大
减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起
的误差.
(1) 下面是实验的主要步骤：
① 安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨______；
水平
[解析] 为保证滑块做匀速直线运动，气垫导轨应水平放置；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时
器和弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带
移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2(所用滑块1、2如图丙所示)放在气垫导轨的中间；
⑥ 先接通打点计时器的电源，然后__________，让滑块带动纸带一起运动；
释放滑块
[解析] 在弹射释放滑块之前应提前接通打点计时器，保证纸带能够记录足够多
的数据点.
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出较理想的纸带如图丁所示；
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为，滑块2(包括橡皮泥)的质量为 .
(2) 已知打点计时器每隔 打一个点，计算可知，两滑块相互接触作用前的
总动量为______；两滑块相互作用以后的总动量为______ .
(均保留三位有效数字)
0.840
0.834
[解析] 相互作用前滑块1的速度大小为 ，相互
作用之前的总动量为 ，相互作用后两滑块的共同速
度大小为 ，相互作用之后的总动量为
.
练习册
1.(6分)［2025·辽宁阜新期末］ 图甲是“碰撞中的动量守恒”实验装置的示意图.
(1) (2分)在验证动量守恒定律的实验中，不必须要求的条件是___.
A.轨道光滑
B.轨道末端的切线水平
C.碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行
D.每次入射小球都要从同一高度由静止滚下
√
[解析] 若小球每次从轨道同一位置释放，小球克服摩擦力做功相同，小球飞出
轨道末端速度大小一定，可知轨道光滑与否对实验没有影响，故A错误，符合
题意；为了确保小球飞出轨道的初速度方向水平，轨道末端的切线必须水平，
故B正确，不符合题意；为了使得碰撞过程发生的是对心碰撞，碰撞的瞬间入
射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行，故C正确，不符合题意；
为了确保小球每次飞出轨道末端初速度大小一定，实验中每次入射小球都要从
同一高度由静止滚下，故D正确，不符合题意.
(2) (2分)入射小球与被碰小球的直径相同，则被碰小球的质量 应______
(填“大于”“小于”或“等于”)入射小球的质量 .
小于
[解析] 入射小球与被碰小球的直径相同，为了避免入射小球发生反弹，则被碰
小球的质量应小于入射小球的质量 .
(3) (2分)在做此实验时，若某次实验得到小球的落点情况如图乙所示.假设碰撞
中动量守恒.则 _____.
[解析] 为入射小球单独滚下的落地点，为入射小球碰撞后的落地点， 为被
碰小球碰撞后的落地点，根据，，解得 ，结合上述可
知，， ，根据动量守恒定律有
，解得 .
2.(6分)［2024·湖北宜昌中学月考］ 某兴趣小组利用如图所示的装置进行“验证
动量守恒定律”实验.在足够大的水平平台上的 点放置一个光电门，水平平台上
点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面.实验步骤如下：
A.在小滑块上固定一个宽度为 的挡光片；
B.用天平分别测出小滑块 (含挡光片)和小球
的质量、 ；
C.将和 用细线连接，中间夹一被压缩了的
水平轻短弹簧，静止放置在平台上；
D.细线烧断后，、 瞬间被弹开，并向相反方向运动；
E.记录滑块通过光电门时挡光片的遮光时间 ；
F.小球从平台边缘飞出后，落在水平地面的 点，用刻度尺测出平台距水平地
面的高度及平台边缘铅垂线与点之间的水平距离 ；
G.改变弹簧压缩量，进行多次测量.
当地重力加速度大小为 ，用上述实验所涉及物理量的符号表示：
(1) (3分)滑块 通过光电门的速度为__；
[解析] 滑块通过光电门的速度为 .
(2) (3分)该实验要验证动量守恒定律，则只需验证、 弹开后的动量大小相等，即
_ ______________.
[解析] 滑块弹开后的动量大小为，
小球 从平台边缘飞出后做平 抛运动，则，
平抛运动时间为，则， 球的动量为，
验证动量守恒定律只需验证、 弹开后的动量大小相等，即 .
3.(6分)某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验，气垫导
轨装置如图甲所示，实验所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.下
面是实验的主要步骤：
A.安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
B.向气垫导轨空腔内通入压缩空气；
C.把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时
器与弹射架，固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带
移动时，纸带始终在水平方向；
D.使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳，把滑块2放在气垫导轨的中间；
E.先接通打点计时器的电源，待打点计时器工作稳定后释放滑块1，让滑块1带
动纸带一起运动，运动一段时间后与滑块2碰撞并粘在一起继续运动，打点计时
器打出的纸带如图乙所示.
已知滑块1的质量为，滑块2(包括橡皮泥)的质量为 ，打点计时器每隔
打一个点.通过计算可知，两滑块相互作用前系统的总动量为______
；两滑块相互作用以后系统的总动量为______ .两结果不完全相
等的主要原因是__________________________.(计算结果均保留三位有效数字)
0.302
0.300
纸带运动的过程中受到阻力
[解析] 释放滑块1后，滑块1做匀速运动，与滑块2发生碰撞后和滑块2一起做匀
速运动，根据纸带上数据可知，碰撞前滑块1的动量为
，滑块2的动量为零，所以碰
撞前的总动量为 ；碰撞后滑块1、2速度相等，所以碰撞后总动量
为 ；两结果
不完全相等主要是因为纸带与打点计时器限位孔间有摩擦力的作用.
4.(6分)图甲中，水平放置的气垫导轨上有、两滑块，的质量是 的质量的3
倍，滑块上的遮光片宽度为,位于导轨的左端，位于导轨中间，、间和
与导轨右端之间各有一个光电门.用手推一下,向右运动与 发生碰撞并粘到一
起，测得通过光电门1时遮光片的遮光时间为,、 一起通过光电门2时遮光
片的遮光时间为 .完成下列填空：
(1) (2分) 通过光电门时速度的大小为_ __；(用题中物理量的符号表示)
[解析] 由于遮光片的宽度比较小，故遮光片通过光电门的时间比较短，因此可
将遮光片通过光电门的平均速度看成滑块通过光电门的瞬时速度，故滑块通过
光电门的速度可表示为 .
(2) (2分)用游标卡尺测量时示数如图乙所示，则_____ ；
0.85
[解析] 游标卡尺的主尺读数为，游标尺读数为 ，所
以遮光片的宽度为 .
(3) (2分)当__时，、 组成的系统碰撞前后的动量守恒.
[解析] 滑块经过光电门1的速度,滑块经过光电门2的速度 ,没有摩
擦力作用，碰撞前后动量守恒，根据动量守恒定律有 ，化简可
得，此时、 组成的系统碰撞前后的动量守恒.
5.(6分)用如图甲所示的装置“验证动量守恒定律”.水平放置的气垫导轨上有、
两个滑块，开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻质弹簧，滑块间
用绳子连接，如图甲所示.气垫导轨正常工作后，将绳子烧断，两个滑块向相反
方向运动，同时开始频闪拍摄，得到一幅多次曝光的数码照片，如图乙所示.已
知频闪的频率为，滑块、的质量分别为、 .
(1) (2分)由图乙可知，、 离开弹簧后，应该做__________运动，根据照片记
录的信息，从图乙中可以看出照片有明显与事实不相符合的地方是___________
_______________；
匀速直线
、两滑块的第一个间隔
[解析] 、 离开弹簧后，不受弹力，气垫导轨没有摩擦，则两滑块均做匀速直
线运动；烧断细线后，在弹簧恢复原长的过程中，应先做加速运动，当弹簧恢
复原长后，滑块做匀速直线运动，由图中照片可知，滑块直接做匀速直线运动，
没有加速过程，实际上、 两滑块的第一个间隔都应该比后面匀速时相邻间隔
的长度小，故、 两滑块的第一个间隔与事实不符.
(2) (2分)若不计此失误，分开后，的动量大小为______， 的动量的
大小为______ ；
0.018
0.018
[解析] 频闪照相的时间间隔为，滑块 的速度为
，滑块 的速度为
， 的动量为
， 的动量为
.
(3) (2分)本实验中得出“在实验误差允许范围内，两滑块组成的系统动量守恒”
这一结论的依据是_____________________________________.
、两滑块作用前后总动量相等，均为0
[解析] 由此可见、 的动量大小相等、方向相反，系统的总动量为0，与释放
前的总动量相等，因此系统动量守恒.
6.(10分)［2025·山西大学附属中学月考］ 某同学在探究碰撞过程中的动量守恒
时，设计了如图所示的实验，并进行了如下的操作：
.将两个完全相同的遮光片分别固定在滑块甲和滑块乙上，用天平测量两滑块
甲、乙和遮光片的总质量、，将两个光电门、 分别固定在气垫导轨上；
.调节气垫导轨水平，将滑块甲放在光电门 的左侧，轻推滑块甲使其依次通过
光电门、，遮光片的挡光时间分别为、 ；
.将轻弹簧放置在两滑块之间，使弹簧压缩且处于锁定状态，并将两滑块放在
两光电门之间，某时刻将锁定解除，两滑块被弹簧弹开，两滑块甲、乙分别通
过光电门时已经与弹簧分离，记录甲、乙经过光电门、的挡光时间、 .
回答下列问题：
(1) (2分)操作中，若气垫导轨水平，则___(选填“ ”“”或“ ”) ；
[解析] 操作中，若气垫导轨水平，则滑块做匀速运动，则有 .
(2) (8分)本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是否守恒，则________
(选填“需要”或“不需要”)测量遮光片的宽度 ，若关系式________成立，则动量
守恒；若本次实验再探究弹簧储存的弹性势能，则______(选填“需要”或“不需
要”)测量遮光片的宽度，锁定解除瞬间，弹簧储存的弹性势能为
_ ___________(用以上测量的字母表示).
不需要
需要
[解析] 设遮光片的宽度为，则滑块甲经过光电门的速度大小为 ，滑块
乙经过光电门的速度大小为 ，由于初动量为0，根据动量守恒定律可得
，联立可得 ，本次实验若仅探究两滑块弹开过程中动量是
否守恒，则不需要测量遮光片的宽度，若关系式 成立，则动量守恒；
根据能量守恒定律可得，联立可得 ，若
本次实验再探究弹簧储存的弹性势能，则需要测量遮光片的宽度 ，锁定解除瞬
间，弹簧储存的弹性势能为 .
【实验思路】 1.仍沿这条直线 2.质量,速度 3.
【物理量的测量】 4.
例1.（1）3.45 （2）升高 （3）, （4）D
【物理量的测量】 6.
例2.（1） （2）均可 （3）ABD
（4）
随堂巩固
1.（1）BC （2）BC （1）①水平 ⑥释放滑块 （2）0.840,0.834
1.（1）A （2）小于 （3）
2.（1） （2）
3. 0.302,0.300,纸带运动的过程中受到阻力
4.（1） （2）0.85 （3）<
5.（1）匀速直线,、两滑块的第一个间隔 （2）0.018,0.018
（3）、两滑块作用前后总动量相等，均为0
6.（1） （2）不需要,,需要,
