人教版高中物理选修3-5第十六章1.实验：探究碰撞中的不变量4.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯课后集训基础达标1.如图16-1-3所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10Hz.开始两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，滑块用绳子连接，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，释放弹簧，A、B离开弹簧后，A滑块做___________运动，其速度大小为___________.本实验得出“在实验误差范围内，两

2、木块组成的系统速度与质量乘积mv守恒”这一结论的依据是________________.图16-1-3解析：碰撞后，间隔相等时间A滑块移动的距离相等，所以A做匀速直线运动.由题图中可以直接读出每次移动的距离为0.9cm，所以其速度大小为0.9cmvA==9cm/s.B滑块也做匀0.1s速直线运动，由图中读出其每次移动的距离为0.6cm，速度大小为vB=6cm/s，方向与vA相反，所以有mAvA=mBvB，碰撞前后总mv均为零.答案：匀速直线9cm/s碰撞前后总mv均为零2.用运动小球(入射球)碰撞静止的小

3、球(被碰小球)，可探究碰撞中的守恒量.称得入射球与被碰球的质量分别为m1=30g，m2=20g，由实验得出它们的水平位移—时间图象为如图16-1-4所示的Ⅰ、Ⅰ′、Ⅱ′，则由图可知，入射小球在碰前的mv是___________kg·m/s，入射小球在碰后的mv___________kg·m/s，被碰小球的mv是___________kg·m/s.由此可以得出结论：________________________________________________________________________

4、_____.图16-1-4解析：碰撞前入射小球的速度为v1=0.2m=1m/s，所以m1v1=0.03kgm/s·，碰撞后入射小球0.3m0.2m0.2s的速度为=0.5m/s，所以m1v1′=0.015kg·m/s，被碰小球的速度为v1′=0.2s0.35m0.2mv2′=0.015kg·由m/s,此可得：m1v1=m′+m′.′=0.2s=0.75m/s，所以m2v21v12v2答案：0.030.0150.015碰撞过程中系统mv守恒3.某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻质弹簧

5、，如图16-1-5所示.将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验证物体间相互作用时mv守恒.1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图16-1-5(1)该同学还必须有的器材是__________________.(2)需要直接测量的数据是________________________________________________.(3)用所得数据验证mv守恒的关系式是____________.解析：在探究碰

6、撞中的mv守恒时，需要测量物体的质量，因此需要天平，另外还要计算物体的速度，由vx要用到刻度尺.两木块脱离桌面后做平抛知，需要测量木块的水平距离，t运动，平抛高度相同，所以所用时间相等，由m1x1m2x2，可得mx1=mx2.tt答案：(1)刻度尺，天平(2)两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离x1、x2(3)mx1=mx224.在“探究碰撞中的守恒量”的实验中，也可以探究“mv”这个量(对应于动能)的变化情况.(1)若采用弓形弹片弹开滑块的方案,如图16-1-6甲所示，弹开后

7、的mv2的总量____________弹开前mv2的总量,这是因为________________________________________________.图16-1-6(2)若采用图16-1-6中乙图的方案，碰撞前mv2的总量_________碰后mv2的总量，说明弹性碰撞中_________守恒.(3)若采用图16-1-6中丙图的方案，碰撞前mv2的总量__________碰后mv2的总量,说明非弹性碰撞中存在__________损失.答案：(1)大于弹片的弹性势能转化为滑块的动能(2)等于机

8、械能(3)大于机械能5.A、B两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短).用闪光照相，闪光4次摄得的闪光照片如图16-1-7所示.已知闪光的时间间隔为Δt，而闪光本身持续时间极短.在这4次闪光的瞬间，A、B两滑块均在0—80cm刻度范围内，且第一次闪光时，滑块A恰好通过x=55cm处，滑块B恰好通过x=70cm处.问：2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯