实验探究碰撞中的不变量习题

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1、实验：探究碰撞中的不变量1.两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前（）A.两球的质景相等B.两球的速度大小相同C.两球的质量与速度的乘积之和的大小相等D.以上都不能断定，2.在《探究碰撞中的不变量》实验中，某同学采用如图所示的装置进行实验。把两个小球用等长的细线悬挂于同一点，让B球静止，拉起A球，由静止释放后使它们相碰，碰后粘在一起。实验过程中除了要测量A球被拉起的角度01，及它们碰后摆起的最大角度02之外，还需测量（写出物理量的名称和符号）才能验证碰撞中的守恒量。用测量的物理量表示碰撞中的守恒量应满足的关系是O3.“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射

2、小球m!=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1111¥'1是，入射小球碰撞前的1^^是，被碰撞后的m2v'2是。由此得出结论。甲（单位:cm）乙槽上某一固定位置C由静止开始滚下，落到位于水平地面的记荥纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置C由静止幵始滚下，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，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P,为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N

3、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，，米尺的零点与O点对齐.(注意Ma〉Mb)(1)碰撞后B球的水平射程应为cm(填(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量?答:选项号).A.水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C.测景A球或B球的直径……"人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5.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弹簧，如图所示，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，探究物体间相互作

4、用时的守恒量。(1)该同学还必须有的器材是(2)需直接测量的数据是;(3)若mv为所探宄的守恒景，需要验算的表达式如何表示？5.如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意(1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同，所以我们在实验中可以用作为时问单位。(2)本实验中，实验必须要求的条件是()A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端点的切线是水平的C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D.入射球与被碰球满足ma〉mb，ra=rb(3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是()A.maON=maOP+mbOMB.m

5、aOP=maON+mbOMC.maOP=maOM+mbOND.maOM=maOP+mbON6.某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装置如图(a)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人压缩空气，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(b)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。(b)（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；②向气垫导轨通人压缩空气；③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的

6、外侧，将纸带穿过打点计时器越过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吋，纸带始终在水平方向；④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先，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下图所示：（了•了••••了•••••}H16.8cmH20.0cm⑧测得滑块1（包括撞针）的质量为310g,滑块2（包括橡皮泥）的质量为205g；试完善实验步骤⑥的内容。（2）已知打点计时器每隔0.02s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为kg-m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积

7、之和为kg•m/s（保留三位有效数字）。（3）试说明（2）问中两结果不完全相等的主要原因是l.C2.答案：两球质景mA、mBmA^1—cosOl=(mA+mB)々1—cos023答案：0.0075kgm/s0.015kgm/s0.0075kgm/s碰撞中mv的矢量和是守恒量1.［解析］（1）将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由刻度尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7cm.（2）从同一高度做平抛运动飞行的时间t相同，而水平方向力匀速运动，故水平位移s=vt，所以只要