人教版高中物理选修3-516.1实验：探究碰撞中的不变量.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯第1节实验：探究碰撞中的不变量作业1．在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中，下列哪些因素可导致实验误差()A．导轨安放不水平B．滑块上挡光板倾斜C．两滑块质量不相等D．两滑块碰后连在一起答案：AB解析：选项A中，导轨不水平将导致滑块速度受重力分力影响，从而产生实验误差；选项B中，挡板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段滑块通过的位移；实验中并不要求两滑块的质量相等；两滑块碰后连在一起只意味着碰撞过程能量损失最大，并不影响碰

2、撞中的守恒量。综上所述，答案为A、B。2．用如图所示的装置可以完成“探究碰撞中的不变量”实验。若实验中选取的A、B两球半径相同，为了使、B发生一维碰撞，应使两球悬线长度A________，悬点Q1、Q2之间的距离等于________。答案：相等球的直径解析：为了保证一维碰撞，碰撞点应与两球球心同在一条水平线上，故两球悬线长度相等，O、O之间距离等于球的直径。123．如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后

3、，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车速度大小为________m/s，碰撞后的共同速度大小为________m/s。答案：0.60.4解析：碰撞前x＝1.2cm，碰撞后x′＝0.8cm，T＝0.02sx＝x，由v＝t得碰前v甲t＝0.6m/s；碰后v＝x′t＝0.4m/s。4．如图所示为气垫导轨上两个滑块、相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率AB为10Hz。开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，

4、绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动。已知滑块A、B的质量分别为200g、300g，根据照片记录的信息，、B离开弹簧后，A滑块做________运动，其速度大小为________m/s，本实A1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯验中得到的结论是_________________________________________。答案：匀速0.09碰撞前后滑块A、B的质量与速度乘积之和为不变量解析：碰撞前：vA＝0，vB＝0，所以有mAvA＋mBvB＝0碰撞后：

5、v′A＝0.09m/s，v′B＝0.06m/s规定向右为正方向：mAv′A＋mBv′B＝0.2×(－0.09)＋0.3×0.06＝0则由以上计算可知：mAvA＋mBvB＝mAv′A＋mBv′B。5．“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1＝15g，原来静止的被碰小球m2＝10g，由实验测得它们在碰撞前后的x－t图象如图，可知入射小球碰撞后的m1v′1是________，入射小球碰撞前的m1v1是______，被碰撞后的m2v′2是________。由此得出结论____________。答案：0.0075kg·m

6、/s0.015kg·m/s0．0075kg·m/s碰撞中mv的矢量和是守恒量0.2解析：碰撞前m1的速度大小v1＝0.2m/s＝1m/s，故碰撞前的m1v1＝0.015kg×1m/s＝0.015kg·m/s。0.3－0.2碰撞后m1的速度大小v1′＝0.4－0.2m/s＝0.5m/s，0.35－0.2m2的速度大小v2′＝m/s＝0.75m/s，0.4－0.2故m1v1′＝0.015kg×0.5m/s＝0.0075kg·m/s，m2v2′＝0.01×0.75kg·m/s＝0.0075kg·m/s，可知m1v1＝m1

7、v1′＋m2v2′。6．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动。然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示。在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(1)若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，则应选_______

8、_段计算小车甲的碰前速度，应选________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两格填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。(2)已测得小车甲的质量m甲＝0.40kg，小车乙的质量m乙＝0.20kg，由以上测量结果可得：碰前m甲v甲＋m乙v乙＝__________kg·m/s；碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝______kg·m/s。(3)通过计算得出的