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《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课后训练新人教版选修3-5》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、1实验:探究碰撞中的不变量课后训练基础巩固1.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,哪些因素可导致实验误差()A.导轨安放不水平B.小车上挡光板倾斜C.两小车质量不相等D.两小车碰后连在一起2.在光滑桌面上有两个小球,甲球的质量为2kg,乙球的质量为lkg,乙球静止,甲球以4m/s的速度和乙球对心相碰,下列说法正确的是()A.碰撞后甲球的速度为0,乙球的速度为8m/s,方向与甲球原来的速度方向相同B.碰撞后甲球的速度变小,乙球开始运动C.碰撞后两球的速度无法确定D.以上结论都不正确丙(1)若采用弓形弹片滑块的方案如图甲所示,弹开后的〃/的总量(填“大于”“小
2、于”或“等于”)弹开前〃/的总量,这是因为0(2)若采用图乙所示的方案,碰撞前的总量(填“大于”“小于”或“等于”)碰后〃/的总量,说明弹性碰撞中守恒。⑶若釆用图丙所示的方案,碰撞前〃屛的总量(填“大于”“小于”或“等于”)碰后加的总量,说明非弹性碰撞中存在损失。4.“探究碰撞中的不变量”的实验中,入射小球朋=15g,原來静止的被碰小球处=10g,由实验测得它们在碰撞前后的x_t图象如图所示,由图可知,入射小球碰撞前的/〃山是,入射小球碰撞后的〃21’是,被碰小球碰撞后的加卩2’是o由屁得11!结论。能力提升5.水平光滑桌面上有/!、〃两个小车,质量分别是0.
3、6kg和0.2kgo/车的车尾拉着纸带,弭车以某一速度与静止的〃车碰撞,碰后两车连在一起共同向前运动。碰撞前后打点汁时器打下的纸带如图所示。根据这些数据,请猜想:什么物理量在碰撞前后是相等的?6.6cm4.如图所示,在实验室中用两端帯竖直挡板G〃的气垫导轨和有固定挡板的质量都是的滑块昇、B,做探究碰撞中不变量的实验:cnXnwnB(1)把两滑块力和〃紧贴在一起,在力上放质量为/〃的舷码,置于导轨上,用电动卡销卡住弭和必在与〃和〃的固定挡板间放一弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态。(2)按下电钮使电动卡销放开,同时启动两个记录两滑块运动时I'可的电子计时器,当
4、A和〃与挡板C和〃碰撞的同时,电子计时器自动停表,记下昇至C的运动时间九〃至〃的运动时间如(3)重复儿次取弘直的平均值。请回答以下几个问题:①在调整气垫导轨时应注意;②应测量的数据还有;③作用前久〃两滑块速度与质量乘积Z和为,作用后久E两滑块速度与质量乘积之和为。5.用气垫导轨研究碰撞屮物理量的特点,碰撞前后两滑块可以看做匀速运动。某次实验中,A.〃两铝制滑块在一水平气垫导轨上相碰,用闪光照相每隔0.4S的时间扌n摄一次照片,每次拍摄闪光的延续时间很短,可以忽略不计,如图所示。已知力、间的质量关系是伽=1.5加,拍摄进行了4次,第一次是在两滑块相撞之前,以后的
5、3次是在碰撞之后,/!原来处于静止状态。设久〃滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10〜105cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准),试根据闪光照片求:0102030405060708090100110120130cm111111111111111A——BABABABA(1)A〃两滑块碰撞前后的速度各为多少;(2)根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后两个物体各自的质量与自己速度的乘积Z和是不是不变量。参考答案1.答案:AB点拨:A项导轨不水平,小车速度将受重力影响。B项中挡光板倾斜导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移,导致速度计算出现误差。2.答案:B
6、C点拨:根据实验探究的结果盘旳+加敗=朋吋+nkv2f可知,碰撞前甲球的速度为旳,乙球的速度为0,碰撞后两球的速度各是多大无法确定,利用牛顿第二定律知,甲球受到阻碍,速度应该变小,乙球受到冲击开始运动,故选项B、C正确。3.答案:(1)大于弹片的弹性势能转化为两滑块动能,滑块动能增加(2)等于机械能(3)大于机械能4.答案:0.015kg・m/s0.0075kg・m/s0.0075kg・m/s碰撞中mv的矢量和是守恒的量0.2点拨:碰撞前创的速度大小旳=——m/s=lm/s,故碰撞前的血旳=0.015kgX1m/s0.2=0.015kg•m/so03—02碰撞
7、后刃的速度大小r/=m/s=0.5m/s,0.4-0.2加的速度大小V1=°-35-°-2m/s=0.75m/s,0.4-0.2故nivf=0.015kgXO.5m/s=0.0075kg•m/s,=0.01X0.75kg•m/s=0.0075kg•m/s,可知niV=niVf+nkvzf□5.答案:见点拨点拨:由纸带可以看出,A.〃两个小车碰前和碰后都是向左运动,且碰撞是发生在从右边数第5个点时,昇车碰前碰后都看成匀速运动,右边4个间隔距离6.6cm,时间t=664X0.02s=0.08s,va=—:—cm/s=82.5cm/s=0.825m/s。
8、0.08力物体的皿巾=0.6X0.82