新教材高中物理第一章动量守恒定律4实验：验证动量守恒定律课件新人教版选择性必修第一册.pptx

4实验：验证动量守恒定律第一章动量守恒定律学习目标学习目标学法指导学法指导1掌握掌握动动量守恒定律的适用范量守恒定律的适用范围围2会用会用实验验证动实验验证动量守恒定律量守恒定律1明确明确实验实验的目的和原理的目的和原理2清楚清楚实验实验条件，按条件，按实验实验原理完成原理完成实验实验操作操作3正确正确记录记录并并处处理理实验实验数据得出数据得出实实验结论验结论知识导图知识导图预习导学|新知领悟一、实验目的一、实验目的(1)明确探究碰撞中的不变量的基本思路明确探究碰撞中的不变量的基本思路(2)探究一维碰撞中的不变量探究一维碰撞中的不变量二、实验原理二、实验原理1理想化的碰撞理想化的碰撞一维碰撞一维碰撞两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动2追寻不变量追寻不变量在在一一维维碰碰撞撞的的情情况况下下，与与物物体体运运动动有有关关的的物物理理量量只只有有物物体体的的质质量量和和物物体体的的速速度度，设设两两个个物物体体的的质质量量分分别别为为m1、m2，碰碰撞撞前前的的速速度度分分别别为为v1、v2，碰碰撞撞后后的的速速度度分分别别为为v1、v2.如如果果速速度度与与规规定定的的正正方方向向一一致致，则则速速度取正值，否则取负值度取正值，否则取负值依依据据猜猜想想与与假假设设，通通过过实实验验探探究究寻寻找找碰碰撞撞前前后后的的不不变变量量，可可能能是是下下列的哪些关系？列的哪些关系？探探究究以以上上各各关关系系式式是是否否成成立立，关关键键是是准准确确测测量量碰碰撞撞前前后后的的速速度度v1、v2、v1、v2.因因此此，利利用用气气垫垫导导轨轨和和与与之之配配套套的的光光电电计计时时装装置置，可可保保证证两两物体碰撞是一维碰撞，并可比较准确地测量出碰撞前后的速度物体碰撞是一维碰撞，并可比较准确地测量出碰撞前后的速度3实验方案设计实验方案设计方案方案1：用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞：用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞实验装置如图所示：实验装置如图所示：(4)碰撞实验方法：碰撞实验方法：用用细细线线将将弹弹簧簧压压缩缩，放放置置于于两两个个滑滑块块之之间间，并并使使它它们们静静止止，然然后后烧断细线，弹簧弹开，两个滑块随即向相反方向运动烧断细线，弹簧弹开，两个滑块随即向相反方向运动(图甲图甲)在在两两滑滑块块相相碰碰的的端端面面上上装装上上弹弹性性碰碰撞撞架架(图图乙乙)，可可以以得得到到能能量量损损失很小的碰撞失很小的碰撞在在两两个个滑滑块块的的碰碰撞撞端端分分别别装装上上撞撞针针和和橡橡皮皮泥泥，碰碰撞撞时时撞撞针针插插入入橡橡皮皮泥泥中中，把把两两个个滑滑块块连连成成一一体体运运动动(图图丙丙)，这这样样可可以以得得到到能能量量损损失失很很大大的碰撞的碰撞方案方案2：利用等长悬线悬挂等大小的小球实现一维碰撞：利用等长悬线悬挂等大小的小球实现一维碰撞实验装置如图所示：实验装置如图所示：(1)质量的测量：用天平测量质量质量的测量：用天平测量质量(2)速速度度的的测测量量：可可以以测测量量小小球球被被拉拉起起的的角角度度，根根据据机机械械能能守守恒恒定定律律算算出出小小球球碰碰撞撞前前对对应应的的速速度度；测测量量碰碰撞撞后后两两小小球球分分别别摆摆起起的的对对应应角角度度，根据机械能守恒定律算出碰撞后对应的两小球的速度根据机械能守恒定律算出碰撞后对应的两小球的速度(3)不不同同碰碰撞撞情情况况的的实实现现：用用贴贴胶胶布布的的方方法法增增大大两两小小球球碰碰撞撞时时的的能能量量损失损失方方案案3：利利用用小小车车在在光光滑滑长长木木板板上上碰碰撞撞另另一一辆辆静静止止的的小小车车实实现现一一维维碰撞碰撞实验装置如图所示：实验装置如图所示：(1)质量的测量：用天平测量质量质量的测量：用天平测量质量三三、实验器材、实验器材方方案案1：气气垫垫导导轨轨、光光电电计计时时器器、天天平平、滑滑块块(两两个个)、弹弹簧簧、细细线线、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等方方案案2：带带细细线线的的摆摆球球(两两个个)、铁铁架架台台、天天平平、量量角角器器、坐坐标标纸纸、胶胶布等布等方方案案3：光光滑滑长长木木板板、打打点点计计时时器器、纸纸带带、小小车车(两两辆辆)、天天平平、撞撞针针、橡皮泥等橡皮泥等四、实验步骤四、实验步骤不不论论采采用用哪哪种种方方案案，实实验验过过程程均均可可按按实实验验方方案案合合理理安安排排，参参考考步步骤骤如下：如下：(1)用天平测量相关碰撞物体的质量用天平测量相关碰撞物体的质量m1、m2(2)安装实验装置安装实验装置(3)使物体发生一维碰撞使物体发生一维碰撞(4)测量或读出碰撞前后相关的物理量，计算对应的速度测量或读出碰撞前后相关的物理量，计算对应的速度(5)改变碰撞条件，重复步骤改变碰撞条件，重复步骤(3)、(4)(6)进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的“不变量不变量”7整理器材，结束实验整理器材，结束实验五、数据处理五、数据处理将将实实验验中中测测得得的的物物理理量量填填入入下下表表，填填表表时时需需注注意意物物体体碰碰撞撞后后运运动动的的速度与原来的方向相反的情况速度与原来的方向相反的情况.比比较较碰撞碰撞前前碰撞后碰撞后质质量量m/kgm1m2m1m2速度速度v/(ms1)v1v2v1v2六六、误差分析、误差分析1系统误差：系统误差：主要来源于装置本身是否符合要求，即：主要来源于装置本身是否符合要求，即：(1)碰撞是否为一维碰撞碰撞是否为一维碰撞(2)实实验验中中是是否否合合理理设设置置实实验验条条件件，如如气气垫垫导导轨轨是是否否水水平平，两两球球是是否否等大，长木板实验是否平衡摩擦力等大，长木板实验是否平衡摩擦力2偶然误差：偶然误差：主要来源于对质量主要来源于对质量m和速度和速度v的测量的测量七、注意事项七、注意事项1前提条件：前提条件：碰撞的两物体应保证碰撞的两物体应保证“水平水平”和和“正碰正碰”2方案提醒：方案提醒：(1)若若利利用用气气垫垫导导轨轨进进行行实实验验，调调整整气气垫垫导导轨轨时时，注注意意利利用用水水平平仪仪确确保导轨水平保导轨水平(2)若若利利用用摆摆球球进进行行实实验验，两两小小球球静静止止时时球球心心应应在在同同一一水水平平线线上上，且且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直平面内刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直平面内(3)若若利利用用长长木木板板进进行行实实验验，可可在在长长木木板板的的一一端端下下垫垫一一小小木木片片用用以以平平衡摩擦力衡摩擦力3探究结论：探究结论：寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变多维课堂|素养初培实验原理与操作原理与操作精精练练1某某同同学学利利用用气气垫垫导导轨轨做做“探探究究碰碰撞撞中中的的不不变变量量”的的实实验验，气气垫垫导导轨轨装装置置如如图图所所示示，所所用用的的气气垫垫导导轨轨装装置置由由导导轨轨、滑滑块块、弹弹射射架架、光电门等组成光电门等组成(1)下面是实验的主要步骤：下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；向气垫导轨通入压缩空气；接通光电计时器；接通光电计时器；把滑块把滑块2静止放在气垫导轨的中间；静止放在气垫导轨的中间；滑块滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；释释放放滑滑块块1，滑滑块块1通通过过光光电电门门1后后与与左左侧侧有有固固定定弹弹簧簧的的滑滑块块2碰碰撞撞，碰后滑块碰后滑块1和滑块和滑块2依次通过光电门依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动，两滑块通过光电门后依次被制动；读读出出滑滑块块通通过过两两个个光光电电门门的的挡挡光光时时间间分分别别为为：滑滑块块1通通过过光光电电门门1的的挡挡光光时时间间t110.01ms，滑滑块块1通通过过光光电电门门2的的挡挡光光时时间间t249.99ms，滑块，滑块2通过光电门通过光电门2的挡光时间的挡光时间t38.35ms；测测出出挡挡光光片片的的宽宽度度d5mm，测测得得滑滑块块1(包包括括撞撞针针)的的质质量量为为m1300g，滑块，滑块2(包括弹簧包括弹簧)质量为质量为m2200g.(2)数据处理与实验结论：数据处理与实验结论：实验中气垫导轨的作用是：实验中气垫导轨的作用是：a._，b._.碰碰撞撞前前滑滑块块1的的速速度度v1为为_m/s；碰碰撞撞后后滑滑块块1的的速速度度v2为为_m/s；滑块；滑块2的速度的速度v3为为_m/s.(结果保留两位有效数字结果保留两位有效数字)在在误误差差允允许许的的范范围围内内，通通过过本本实实验验，同同学学们们可可以以探探究究出出哪哪些些物物理理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由(至少回答至少回答2个不变量个不变量)a_；b_.【答答案案】(2)a.大大大大减减小小了了因因滑滑块块和和导导轨轨之之间间的的摩摩擦擦而而引引起起的的误误差差b保证两个滑块的碰撞是一维的保证两个滑块的碰撞是一维的0.500.100.60a.系系统统碰碰撞撞前前、后后质质量量与与速速度度的的乘乘积积之之和和不不变变b碰碰撞撞前前后后总总动能动能不变不变变变式式1(2021届届辽宁宁六六校校联考考)如如图图为为验验证证动动量量守守恒恒定定律律的的实实验验装装置置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：用用天天平平测测出出两两个个小小球球的的质质量量分分别别为为m1和和m2；安安装装实实验验装装置置，将将斜斜槽槽AB固固定定在在桌桌边边，使使槽槽的的末末端端切切线线水水平平，再再将将一一斜斜面面BC连连接接在在斜斜槽末端；槽末端；先先不不放放小小球球m2，让让小小球球m1从从斜斜槽槽顶顶端端A处处由由静静止止释释放放，标标记记小小球球在斜面上的落点位置在斜面上的落点位置P；将将小小球球m2放放在在斜斜槽槽末末端端B处处，仍仍让让小小球球m1从从斜斜槽槽顶顶端端A处处由由静静止止释放，两球发生碰撞，分别标记小球释放，两球发生碰撞，分别标记小球m1、m2在斜面上的落点位置；在斜面上的落点位置；用用毫毫米米刻刻度度尺尺测测出出各各落落点点位位置置到到斜斜槽槽末末端端B的的距距离离，图图中中M、P、N点点是是实实验验过过程程中中记记下下的的小小球球在在斜斜面面上上的的三三个个落落点点位位置置，从从M、P、N到到B点的距离分别为点的距离分别为sM、sP、sN.依据上述实验步骤，请回答下面问题：依据上述实验步骤，请回答下面问题：(1)两小球的质量两小球的质量m1、m2应满足应满足m1_m2(填填“”“m2(2)由由于于m1m2，两两球球碰碰撞撞后后，m2的的速速度度比比m1自自由由滚下下时的的速速度度还要要大，大，m1的速度减小，因此的速度减小，因此m1落到落到M点，而点，而m2落到落到N点点(3)设斜面斜面倾角角为，物体落到斜面上距离抛出点，物体落到斜面上距离抛出点s时，根据平抛运，根据平抛运动实验数据数据处理理精精练练2某某同同学学设设计计了了一一个个用用打打点点计计时时器器“探探究究碰碰撞撞中中的的不不变变量量”的的实实验验，在在小小车车A的的前前端端粘粘有有橡橡皮皮泥泥，设设法法使使小小车车A做做匀匀速速直直线线运运动动，然然后后与与原原来来静静止止的的小小车车B相相碰碰并并黏黏在在一一起起继继续续做做匀匀速速运运动动，如如图图所所示示在在小车小车A的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为的后面连着纸带，电磁打点计时器的频率为50Hz.(1)若若已已得得到到打打点点纸纸带带如如图图所所示示，并并测测得得各各计计数数点点间间的的距距离离则则应应选选图图中中_段段来来计计算算A碰碰前前的的速速度度，应应选选_段段来来计计算算A和和B碰碰后后的速度的速度(2)已已测测得得小小车车A的的质质量量mA0.40kg，小小车车B的的质质量量mB0.20kg，则则由由以以上上结结果果可可得得碰碰前前mAvAmBvB_kgm/s，碰碰后后mAvAmBvB_kgm/s.(3)从从实实验验数数据据的的处处理理结结果果来来看看，A、B碰碰撞撞的的过过程程中中，可可能能哪哪个个物物理理量是不变的量是不变的？【答案】【答案】(1)BCDE(2)0.4200.417(3)mv【解解析析】(1)因因为小小车A与与B碰碰撞撞前前、后后都都做做匀匀速速运运动，且且碰碰后后A与与B黏黏在在一一起起，其其共共同同速速度度比比A原原来来的的速速度度小小所所以以，应选点点迹迹分分布布均均匀匀且且点点距距较大大的的BC段段计算算A碰碰前前的的速速度度，选点点迹迹分分布布均均匀匀且且点点距距较小小的的DE段段计算算A和和B碰后的速度碰后的速度故故碰碰撞撞前前：mAvAmBvB0.401.05kgm/s0.200kgm/s0.420kgm/s碰碰撞撞后后：mAvAmBvB(mAmB)vA(0.400.20)0.695kgm/s0.417kgm/s.(3)数数据据处理理表表明明，mAvAmBvBmAvAmBvB，即即在在实验误差差允允许的范的范围内，内，A、B碰撞前后碰撞前后总动量量mv是不是不变的的变变式式2(2020年年烟烟台台名名校校适适应应性性练练习习)某某同同学学利利用用如如图图所所示示的的装装置置进进行行“验证动量守恒定律验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：的实验，操作步骤如下：在在水水平平桌桌面面上上的的适适当当位位置置固固定定好好弹弹簧簧发发射射器器，使使其其出出口口处处切切线线与与水平桌面相平；水平桌面相平；在在一一块块长长平平木木板板表表面面先先后后钉钉上上白白纸纸和和复复写写纸纸，将将该该木木板板竖竖直直并并贴贴紧紧桌桌面面右右侧侧边边缘缘将将小小球球a向向左左压压缩缩弹弹簧簧并并使使其其由由静静止止释释放放，a球球碰碰到到木木板，在白纸上留下压痕板，在白纸上留下压痕P；将将木木板板向向右右水水平平平平移移适适当当距距离离，再再将将小小球球a向向左左压压缩缩弹弹簧簧到到某某一一固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕固定位置并由静止释放，撞到木板上，在白纸上留下压痕P2；将将半半径径相相同同的的小小球球b放放在在桌桌面面的的右右边边缘缘，仍仍让让小小球球a从从步步骤骤中中的的释释放放点点由由静静止止释释放放，与与b球球相相碰碰后后，两两球球均均撞撞在在木木板板上上，在在白白纸纸上上留留下下压痕压痕P1、P3(1)下列说法正确的是下列说法正确的是_A小球小球a的质量一定要大于小球的质量一定要大于小球b的质量的质量B弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑弹簧发射器的内接触面及桌面一定要光滑C步骤步骤中入射小球中入射小球a的释放点位置一定相同的释放点位置一定相同D把把小小球球轻轻放放在在桌桌面面右右边边缘缘，观观察察小小球球是是否否滚滚动动来来检检测测桌桌面面右右边边缘末端是否缘末端是否水平水平(2)本实验必须测量的物理量有本实验必须测量的物理量有_A小球的半径小球的半径rB小球小球a、b的质量的质量m1、m2C弹簧的压缩量弹簧的压缩量x1，木板距离桌子边缘的距离，木板距离桌子边缘的距离x2D小小球球在在木木板板上上的的压压痕痕P1、P2、P3分分别别与与P之之间间的的竖竖直直距距离离h1、h2、h3(3)用用(2)中中所所测测的的物物理理量量来来验验证证两两球球碰碰撞撞过过程程中中动动量量是是否否守守恒恒，当当满满足足关关系系式式_时时，则则证证明明a、b两两球球碰碰撞撞过过程程中中动动量量守守恒恒【解解析析】(1)小小球球a的的质量量一一定定要要大大于于小小球球b的的质量量，以以防防止止入入射射球球碰碰后后反反弹，选项A正正确确；弹簧簧发射射器器的的内内接接触触面面及及桌桌面面不不一一定定要要光光滑滑，只只要要a球球到到达达桌桌边时速速度度相相同同即即可可，选项B错误；步步骤中中入入射射小小球球a的的释放放点点位位置置不不一一定定相相同同，但但是是步步骤中中入入射射小小球球a的的释放放点点位位置置一一定定要要相相同同，选项C错误；把把小小球球轻放放在在桌桌面面右右边缘，观察察小小球球是是否否滚动来来检测桌面右桌面右边缘末端是否水平，末端是否水平，选项D正确故正确故选AD课堂小练|素养达成1在在利利用用平平抛抛运运动动做做“探探究究碰碰撞撞中中的的不不变变量量”实实验验中中，安安装装斜斜槽槽轨道时，应让斜槽末端的切线保持水平，这样做的目的是轨道时，应让斜槽末端的切线保持水平，这样做的目的是()A入射球得到较大的速度入射球得到较大的速度B入射球与被碰球对心碰撞后速度均为水平方向入射球与被碰球对心碰撞后速度均为水平方向C入射球与被碰球碰撞时动能无损失入射球与被碰球碰撞时动能无损失D入射球与被碰球碰撞后均能从同一高度飞出入射球与被碰球碰撞后均能从同一高度飞出【答案】【答案】B【解解析析】实验中中小小球球能能水水平平飞出出是是实验成成功功的的关关键，只只有有这样才才能能验证在水平方向的在水平方向的动量关系量关系2(多多选)在在用用打打点点计计时时器器做做“探探究究碰碰撞撞中中的的不不变变量量”实实验验时时，下下列列哪些操作是正确的哪些操作是正确的()A相相互互作作用用的的两两车车上上，一一个个装装上上撞撞针针，一一个个装装上上橡橡皮皮泥泥，是是为为了了改变两车的质量改变两车的质量B相相互互作作用用的的两两车车上上，一一个个装装上上撞撞针针，一一个个装装上上橡橡皮皮泥泥，是是为为了了碰撞后粘在一起碰撞后粘在一起C先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车D先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源【答案】【答案】BC【解解析析】车的的质量量可可以以用用天天平平测量量，没没有有必必要要一一个个用用钉子子而而另另一一个个用用橡橡皮皮泥泥配配重重这样做做的的目目的的是是为了了碰碰撞撞后后两两车粘粘在在一一起起有有共共同同速速度度，选项B正确；打点正确；打点计时器的使用原器的使用原则是先接通是先接通电源，源，选项C正确正确3如如图图甲甲所所示示，在在水水平平光光滑滑轨轨道道上上停停着着甲甲、乙乙两两辆辆实实验验小小车车，甲甲车车上上系系有有一一穿穿过过打打点点计计时时器器的的纸纸带带，启启动动打打点点计计时时器器，甲甲车车运运动动一一段段距距离离后后，与与静静止止的的乙乙车车发发生生正正碰碰并并粘粘在在一一起起运运动动，纸纸带带记记录录下下碰碰撞撞前前甲甲车车和碰撞后两车的运动情况，和碰撞后两车的运动情况，如如图图乙所示，电源频率为乙所示，电源频率为50Hz，则则碰撞前甲车速度大小为碰撞前甲车速度大小为_m/s，碰撞后两车的共同，碰撞后两车的共同速速度度大小为大小为_m/s.【答案】【答案】0.60.44某某同同学学设设计计了了一一个个用用打打点点计计时时器器“探探究究碰碰撞撞中中的的不不变变量量”的的实实验验：在在小小车车A的的前端粘有橡皮泥前端粘有橡皮泥，甲甲乙乙在在小小车车A后后连连着着纸纸带带，推推动动小小车车A使使之之做做匀匀速速运运动动，然然后后与与原原来来静静止止在在前前方方的的小小车车B相相碰碰并并粘粘合合成成一一体体，继继续续做做匀匀速速运运动动，他他设设计计的的具具体体装装置置如如图甲所示图甲所示(1)长木板右端下面垫放一小木片的目的是长木板右端下面垫放一小木片的目的是_(2)若若已已获获得得的的打打点点纸纸带带如如图图乙乙所所示示，A为为运运动动的的起起点点，各各计计数数点点间间距距分分别别记记为为AB、BC、CD和和DE，用用天天平平测测得得A、B两两车车的的质质量量分分别别为为mA、mB，则需验证的表达式为，则需验证的表达式为_【答案】【答案】(1)平衡摩擦力平衡摩擦力(2)mABC(mAmB)DE【解解析析】(1)长木木板板右右端端下下面面垫放放一一小小木木片片，目目的的是是平平衡衡摩摩擦擦力力，使使小小车拖着拖着纸带在木板上能做匀速运在木板上能做匀速运动(2)从从题图中中可可以以看看出出，B到到C的的时间等等于于D到到E的的时间，所所以以可可以以用用BC代代表表小小车碰碰前前的的速速度度，用用DE代代表表碰碰后后的的速速度度，应有有mABC(mAmB)DE.5(2021届届南南昌昌第第二二中中学学月月考考)如如图图所所示示为为实实验验室室中中验验证证动动量量守守恒恒的的实验装置示意图实验装置示意图(1)若若入入射射小小球球质质量量为为m1，半半径径为为r1；被被碰碰小小球球质质量量为为m2，半半径径为为r2，则，则()Am1m2，r1r2Bm1m2，r1m2，r1r2Dm1m2，为了了保保证两两个个小小球球发生生对心心碰碰撞撞，碰碰撞撞前前后后在在一一条条线上上，所所以以要要求求r1r2，故故C正确，正确，A、B、D错误(2)碰碰撞撞过程程中中动量量守守恒恒，即即m1v1m1v1m2v2，测小小球球的的质量量要要用用到到天天平平，测速速度度需需要要利利用用平平抛抛运运动中中的的位位移移来来计算算，所所以以需需要要的的器器材材有天平和直尺，故有天平和直尺，故A、C正确正确6(2021届届太太原原第第五五中中学学月月考考)如如图图所所示示，在在做做“碰碰撞撞中中的的动动量量守守恒恒”的的实实验验中中，所所用用钢钢球球质质量量m1，玻玻璃璃球球的的质质量量为为m2，两两球球的的半半径径均均为为r.实实验验时时，钢钢球球从从斜斜槽槽上上同同一一位位置置由由静静止止释释放放，玻玻璃璃球球置置于于小小支支柱柱上上(设设两两球球碰碰撞撞为为弹弹性性碰碰撞撞，小小支支柱柱不不影影响响钢钢球球的的运动运动)某同学重复某同学重复10次次实实验验得到如下图所示的记录纸，其中得到如下图所示的记录纸，其中O是是斜槽末端的投影点回答下列问题斜槽末端的投影点回答下列问题：(1)P点为点为_落点，落点，M点为点为_落点，落点，N点为点为_落点落点(2)安安 装装 和和 调调 整整 实实 验验 装装 置置 的的 两两 个个 主主 要要 要要 求求 是是：_.测测量量得得OMx1，OPx2，ONx3，则则要要验验证证的的动动量量守守恒恒关关系系式式为为(用题中所给相关符号表示用题中所给相关符号表示)：_.【答答案案】(1)没没放放玻玻璃璃球球时时，钢钢球球的的平平均均(或或钢钢球球单单独独滚滚下下时时的的平平均均)碰碰撞撞后后，钢钢球球的的平平均均碰碰撞撞后后，玻玻璃璃球球的的平平均均(2)斜斜槽槽末末端端保保持持水水平平，碰撞时两球球心在同一水平线上碰撞时两球球心在同一水平线上m1x2m1x1m2(x32r)【解解析析】(1)入入射射小小球球和和被被碰碰小小球球相相撞撞后后，被被碰碰小小球球的的速速度度增增大大，入入射射小小球球的的速速度度减减小小，碰碰前前碰碰后后都都做做平平抛抛运运动，高高度度相相同同，落落地地时间相相同同，所所以以P点点是是没没放放玻玻璃璃球球时，钢球球的的平平均均落落地地点点，M点点是是碰碰后后钢球球的的平平均均落落地点，地点，N点点为碰后被碰玻璃球的平均落地点碰后被碰玻璃球的平均落地点(2)为了了保保证小小球球做做平平抛抛运运动，安安装装轨道道时，轨道道末末端端必必须水水平平否否则会会引引起起误差差；为了了发生生对心心碰碰撞撞，两两球球的的直直径径需需相相同同且且在在同同一一高高度度，否否则会会引引起起误差差碰碰撞撞过程程中中，如如果果水水平平方方向向动量量守守恒恒，由由动量量守守恒恒定定律律得得m1v1m1v1m2v2，小小球球做做平平抛抛运运动时抛抛出出点点的的高高度度相相等等，它它们在在空空中中的的运运动时间t相相等等，两两边同同时乘乘以以时间t，m1v1tm1v1tm2v2t，但但本本题中中的的O点点并并非非实际抛抛出出点点的的投投影影点点，故故在在计量量水水平平位位移移时，均均需需减减掉掉2r，故故表表达达式式为m1(x22r)m1(x12r)m2(x32r)，化化简后后可可得得m1x2m1x1m2(x32r)7某某同同学学利利用用打打点点计计时时器器和和气气垫垫导导轨轨做做“探探究究碰碰撞撞中中的的不不变变量量”的的实实验验气气垫垫导导轨轨装装置置如如图图所所示示，所所用用的的气气垫垫导导轨轨装装置置由由导导轨轨、滑滑块块、弹弹射射架架等等组组成成在在空空腔腔导导轨轨的的两两个个工工作作面面上上均均匀匀分分布布着着一一定定数数量量的的小小孔孔，导导轨轨空空腔腔内内不不断断通通入入的的压压缩缩空空气气会会从从小小孔孔中中喷喷出出，使使滑滑块块稳稳定定地地漂漂浮浮在在导轨上，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导轨上，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下面是实验的主要步骤：下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；向气垫导轨通入压缩空气；把把打打点点计计时时器器固固定定在在紧紧靠靠气气垫垫导导轨轨左左端端弹弹射射架架的的外外侧侧，将将纸纸带带穿穿过过打打点点计计时时器器，调调节节打打点点计计时时器器的的高高度度，直直至至滑滑块块拖拖着着纸纸带带移移动动时时，纸纸带始终在水平方向；带始终在水平方向；使滑块使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块把滑块2放在气垫导轨的中间；放在气垫导轨的中间；先先_，然然后后_，让让滑滑块块带带动动纸纸带带一一起运动；起运动；取下纸带，重复步骤取下纸带，重复步骤，选出理想的纸带如图所示；，选出理想的纸带如图所示；测测得得滑滑块块1(包包括括撞撞针针)的的质质量量为为310g，滑滑块块2(包包括括橡橡皮皮泥泥)的的质质量量为为205g.【答案】【答案】(1)接通打点计时器的电源放开滑块接通打点计时器的电源放开滑块1(2)0.6200.6181.240.7426.459.72(3)滑块滑块1、2碰撞前后的质量与速度乘积的矢量和碰撞前后的质量与速度乘积的矢量和(4)纸带与打点计时器限位孔有摩擦纸带与打点计时器限位孔有摩擦(3)通通过以以上上计算算可可知知，碰碰撞撞中中的的不不变量量应是是滑滑块1、2碰碰撞撞前前后后的的质量与速度乘量与速度乘积的矢量和的矢量和(4)计算算结果果不不完完全全相相等等的的主主要要原原因因是是纸带与与打打点点计时器器限限位位孔孔有有摩摩擦擦