高中物理 第十六章 动量守恒定律 1 实验：探究碰撞中的不变量成长训练 新人教版选修3-5

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1、1实验：探究碰撞中的不变量主动成长夯基达标1.一个速度为v0、质量为m的小球a与另一个静止的质量为3m的小球b发生正碰，碰撞后两球在下列情况中，哪些是可能发生的（）小球速度ABCDa球-2v0b球v0思路解析：碰前m1v1=mv0,碰后，选项A：m1v1′+m2v2′==mv0.选项B：m1v1′+m2v2′==2mv0.选项C：m1v1′+m2v2′==mv0.选项D：m1v1′+m2v2′=-2mv0+3mv0=mv0.以上计算可看出A、C、D选项均满足m1v1=m1v1′+m2v2′,但D项在碰撞

2、后系统总动能增加，违背能量守恒定律，故D错误.答案：AC2.在“探究碰撞中的不变量”的实验中称得入射小球1的质量m1=15g，被碰小球2的质量m2=10g，由实验得出它们在碰撞前后的位移—时间图线如图16－1－3中的1、1′、2所示，则由图可知，入射小球在碰前m1v1=_________kg·m/s，入射小球在碰后m1v1′=________kg·m/s，被碰小球m2v2=__________kg·m/s.由此可得出结论_______________________.图16－1－3思路解析：由s-t图象

3、分析，,,.入射小球碰撞前动量为m1v1=15×10-3×1kg·m/s=1.5×10-2kg·m/s,碰撞后动量为m1v1′=15×10-3×0.5kg·m/s=7.5×10-3kg·m/s,被碰小球获得的动量为m2v2=10×10-3×0.75kg·m/s=7.5×10-3kg·m/s.结论：m1v1=m1v1′+m2v2.答案：1.5×10-2　7.5×10-3　7.5×10-3　m1v1=m1v1′+m2v23.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弹簧，如图16－1－4

4、所示，将这一系统置于光滑水平桌面上，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的不变量.图16－1－4（1）该同学还必须有的器材是___________________.（2）需要直接测量的数据是___________________.（3）用所得数据验证的关系是___________________.思路解析：本题为设计性实验，在细线烧断瞬间，在弹簧弹力的作用下两木块m1、m2分别被弹出桌面做平抛运动，抛出时速度不易直接测量，但可通过测量两木块落点距抛出点的水平距离及落地时间，

5、从而计算得出抛出速度，故实验器材应有：刻度尺、天平.设落地时间为t，用天平测出两木块质量分别为m1、m2，用刻度尺测出落点距抛出点的水平距离分别为s1、s2，则,,若能求得m1s1=m2s2即推知m1v1=m2v2的等量关系.答案：（1）刻度尺、天平（2）两物体的质量m1、m2和两木块落地点到桌边的水平距离s1、s2（3）m1s1=m2s2走近高考4.水平光滑桌面上有A、B两个小车，质量分别是0.6kg和0.2kg.A车的车尾拉着纸带，A车以某一速度与静止的B车碰撞，碰后两车连在一起共同向前运动.碰撞前

6、后打点计时器打下的纸带如图16－1－5所示.根据这些数据，请猜想：对于两小车组成的系统，什么物理量在碰撞前后是相等的？图16-1-5　碰撞前后纸带上打下的点迹思路解析：由纸带可以看出，A、B两个小车碰前和碰后都是向右运动，且碰撞是发生在从右边数第5个点时，A车碰前碰后都看成匀速运动，右边4个间隔距离为6.6cm，时间t=4×0.02s=0.08s,va=cm/s=82.5cm/s=0.825m/s对A物体mAvA=0.6kg×0.825m/s=0.495kg·m/s碰后A与B一起运动的速度=0.58m/

7、s则(mA+mB)vAB=(0.6+0.2)kg×0.58m/s=0.464kg·m/s故在误差范围内，mv在碰撞前后是相等的.