2019_2020学年高中物理第16章动量守恒定律课时作业1实验探究碰撞中的不变量新人教版选修3_5.doc

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1、实验探究碰撞中的不变量一、选择题(1～4题为多选)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解析　A项中，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；B项中，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，并不影响碰撞中的守恒量．综上所述，答案为A、B两项．答案　AB2．某同学设计了一个用打点计

2、时器探究碰撞中不变量的实验：在小车A的前端黏有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并黏合成一体，继续做匀速运动，他设计的装置如图所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片．则(　　)A．长木板垫着小木片是为了平衡摩擦，保证小车碰撞前后做匀速运动B．实验过程中应先接通电源，再让小车A运动C．计算碰撞前后小车的速度时，在纸带上任选对应过程的一段即可D．此碰撞中A、B两小车这一系统的机械能守恒解析　用小木片将长木板一端垫起的目的是平衡摩擦力．打点计时器

3、的使用原则是先接通电源，再让小车运动．碰撞中两小车这一系统的机械能不守恒．答案　AB3.(2019春·汪清县校级月考)在“探究碰撞中的不变量”时，用如图所示的装置进行实验，下列说法中正确的是(　　)A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C．两小球必须都是钢性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘合在一起共同运动解析　悬挂两球的细绳长度要适当，且等长，保证是对心碰撞，故A项正确；由静止释放小球以便根据机械能守恒定律较准确地计算小球碰前的速度，故B项正确；两个球碰撞过程动量一

4、定守恒，机械能可以不守恒，故不一定要钢性球，故C项错误；两小球碰后粘合在一起，系统动量依然守恒，故D项正确，故选A、B、D三项．9答案　ABD4．(2018春·湖北月考)某同学用频闪照相和气垫导轨验证动量守恒定律，现用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g，接着安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平．然后向气垫导轨通入压缩空气，再把A、B两滑块放到导轨上，分别给它们初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为Δt＝0.2s．如图所示是闪光4次拍摄得到的照片，其间A、B两滑块均在0～80cm

5、刻度范围内．第一次闪光时，滑块B恰好通过x＝55cm处，滑块A恰好通过x＝70cm，碰撞后滑块A静止．关于该实验，下列判断正确的是(　　)A．两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1sB．碰撞前A的速度大小是0.5m/sC．碰撞前B的速度大小是1.0m/sD．实验结果表明，碰撞前后系统动量守恒解析　由于碰撞后滑块A静止，由图可知，碰撞发生在x＝60cm处；从碰撞到第二次闪光B的运动的距离为10cm，则用时为0.1s，所以，两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1s，故A项正确；碰撞前0.1s内A的位移大小为10cm，所以

6、碰撞前A的速度大小是1m/s，故B项错误；前0.1s内B的位移大小为5cm，所以碰撞前B的速度大小是0.5m/s，故C项错误；碰撞后0.2s内B的位移大小为20cm，所以碰撞后B的速度大小是1m/s；设向左为正方向，碰撞前的动量为P1＝mAvA－mBvB＝0.3×1－0.2×0.5kg·m/s＝0.2kg·m/s，碰撞后的动量为P2＝0.2×1kg·m/s＝0.2kg·m/s，碰撞前后动量守恒，故D项正确，故选A、D两项．答案　AD二、非选择题5．(2019春·红塔区校级月考)如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、

7、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置一个金属小球1和2(两球直径略小于管径且与弹簧不固连)，压缩弹簧并锁定．现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射．按下述步骤进行实验：①用天平测出两球质量分别m1、m2；②解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q.回答下列问题：(1)要验证金属小球1和2构成的系统动量守恒，还需测量的物理量有________．9A．两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2B．小球直径C．金属管下壁到水平地面的高度h(2)根据测量结果，可得验证动量守恒的表

8、达式为________．解析　(1)弹簧弹出两球过程中，系统机械能守恒，要测定压缩弹簧的弹性势能，可转换为测定两球被弹出时的动能，实验中显然可以利用平抛运动测定平抛初速度以计算初动能，因此在测出平抛运动下落高度的情况下，只需测定两球落地点M、N到对应管口P、Q的水平距离x1、x2，故选A项．(2)根据动量守恒定律可知，两球碰前动量为零，碰后方向向反，设向左为正，由动量守恒