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《2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练 第十二章 物理实验 专题12.11 探究碰撞中的守恒量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、专题12.11探究碰撞中的守恒量1.在“探究碰撞中的不变量”的实验中，下面是某实验小组选用水平气垫导轨，光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验装置如图所示。实验过程：（1）调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。（2）在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。（3）在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥（或双面胶纸）。（4）用天平测出滑块1和滑块2的质量m1和m2.（5）把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态（v2=0），滑块1以初速度v1与之碰撞（这时光电计时器系统自动记录时间），碰撞后
2、两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰撞前经过光电门的时间t1和碰撞后经过光电门的时间t2。（6）根据v=L/t计算滑块1碰撞前经过光电门的速度表达式为，碰撞后两滑块粘合在一起经过光电门的速度表达式为。计算出滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。根据表格中实验数据，完成表格内容（表中计算结果保留三位有效数字）m1=0.324kg，m2=0.181kg，L=1.00×10-3m次数滑块1滑块2碰撞前系统动量（kgm/s）碰撞后系统动量kgm/s碰撞前v1/（m/s）碰撞后v/（m/s）碰撞前v2/（m/
3、s）碰撞后v/（m/s）m1v1m2v2（m1+m2）v110.2900.18400.18420.4260.26900.269结论（7）若要证明上述碰撞是非弹性碰撞，那么还应该满足的表达式为。（用上面所测物理量的符号即m1、m2、t1、t2、L表示。）【参考答案】（6）完成表格内容.次数滑块1滑块2碰撞前系统动量（kgm/s）碰撞后系统动量kgm/s碰撞前v1/（m/s）碰撞后v/（m/s）碰撞前v2/（m/s）碰撞后v/（m/s）m1v1m2v2（m1+m2）v10.2900.18400.1840.094000.09
4、2020.4260.26900.2690.13800.136结论在误差允许的范围内，系统碰撞前后动量的矢量和相等，即系统碰撞前后不变的量是系统的总动量。（7）m1>（m1+m2）2.某同学设计如图甲所示的装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，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G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在
5、记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐．(1)碰撞后B球的水平射程是________cm.(2)在以下四个选项中，本次实验必须进行的测量是________． A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，A、B两球落点位置到O点的距离C．A、B两球的质量D．G点相对于水平槽面的高度(3)若本实验中测量出未放B球时A球落点位置到O点的距离为xA，碰撞后
6、A、B两球落点位置到O点的距离分别为xA′、xB′，已知A、B两球半径均为r，则通过式子________________即可验证A、B两球碰撞中的不变量．【参考答案】(1)64.7(64.2～65.2均可) (2)ABC(3)mAxA＝mAxA′＋mBxB′3.如图甲所示,在水平光滑轨道上停着A、B两辆实验小车,A车上系有一穿过打点计时器的纸带。当A车获得水平向右的速度时,随即启动打点计时器,A车运动一段距离后,与静止的B车发生正碰并连在一起运动。纸带记录下碰撞前A车和碰撞后两车的运动情况,如图乙所示。打点计时器电源频
7、率为50Hz,则碰撞前A车速度大小为 m/s,碰撞后的共同速度大小为 m/s。如果已知碰撞过程中mv是不变量,则可求得mA∶mB= 。【参考答案】0.60 0.40 2∶14.用如图所示装置做“探究碰撞中的不变量”的实验,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为h的小支柱N上,O点到A球球心的距离为l,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线的夹角为α,A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰。碰撞后,A球把轻质指示针OC推到与竖直线夹角β处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写
8、纸的白纸D,保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。(1)图中s应是B球初始位置到 的水平距离。(2)为了探究碰撞中的守恒量,应测得 等物理量。(3)用测得的物理量表示:mAvA= ;mAvA'=;mBvB'= 。【参考答案】(1)落地点 (2)mA、mB、α、β、h、l、s(3)mA
