2019年高中物理 第十六章 动量守恒定律 实验 探究碰撞中的不变量双基限时练 新人教版选修3-5

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1、2019年高中物理第十六章动量守恒定律实验探究碰撞中的不变量双基限时练新人教版选修3-51．(多选题)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差(　　)A．导轨安放不水平　　　B．小车上的挡光板倾斜C．两小车质量不相等D．两小车碰后连在一起解析　在探究碰撞中的不变量实验时，物体只受到碰撞过程中的相互作用，而不应有其他力的作用，故应调整气垫导轨的水平．在测水平速度时，是利用挡光板的宽度与计时器所记录时间的比值，所以如果挡光板倾斜，测量速度就会产生误差，故A、B选项符合题意．答案　A

2、B2．(多选题)在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量的实验中，下列说法正确的是(　　)A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C．两小球必须是刚性的，且质量相同D．两小球碰后可粘在一起共同运动答案　ABD3．(多选题)用如图所示的装置探究碰撞中的不变量时，必须注意的事项是(　　)A．A到达最低点时，两球的球心连线可以不水平B．A到达最低点时，两球的球心连线要水平C．多次测量减小误差时，A球必须从同一高度下落D．多次测量减小误差时，A球必须从不同高度下落解

3、析　要保证一维对心碰撞，必须在碰撞时球心在同一高度；多次测量求平均值，必须保证过程的重复性，A球必须从同一高度下落．答案　BC4．如图①所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系着一条穿过打点计时器的纸带，当甲车以某一速度向乙运动时，并随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带上记录下碰撞前和碰撞后两车的运动情况如图②所示，电源频率为50Hz，则碰前甲车速度大小________m/s，碰后的共同速度大小________m/s.解析　由题图可知碰前甲车做匀

4、速运动，取前两个时间间隔内的位移为x，则v甲＝＝m/s＝0.6m/s取最后两个时间间隔的位移为x′则v′＝＝m/s＝0.4m/s.答案　0.6　0.45.用半径相同的两小球A、B的碰撞验证碰撞中不变量，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接．实验时先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹．再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹．记录纸上的O点是垂直线所指的位置，若测得各落点痕迹到O点的距离OM

5、＝2.68cm，OP＝8.62cm，ON＝11.50cm，并知A、B两球的质量比为21，则未放B球时A球落地点是记录纸上的________点，系统碰撞前质量与速度的积的矢量和p与系统碰撞后质量与速度的积的矢量和p′的误差＝__________%(结果保留一位有效数字)．答案　P　26．在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量m1＝170g，右侧滑块质量m2＝110g，挡光片宽度为3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示．开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块

6、分别向左、右方向运动．挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32s、Δt2＝0.21s．则两滑块的速度分别为v1′＝________m/s，v2′＝________m/s.烧断细线前m1v1＋m2v2＝______kg·m/s，烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝_______kg·m/s.可得到的结论是__________________________．解析　取向左方向为正，两滑块速度v1′＝＝m/s≈0.094m/s，v2′＝＝m/s≈－0.143m/s.烧断细线前m1v1＋m2v2＝0烧断细线

7、后m1v1′＋m2v2′＝(0.170×0.094－0.110×0.143)kg·m/s＝2.5×10－4kg·m/s，在实验允许的误差范围内，m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.答案　0.094　0.143　0　2.5×10－4　在实验允许的误差范围内，两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量7．如图所示是用来验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱．实验时，调节悬点，使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高．将球1拉到A点，并使之静止，同时把球

8、2放在立柱上．释放球1，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．碰后球1向左最远可摆到B点，球2落到水平地面上的C点．测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒．现已测出A点离水平桌面的距离为a，B点离水平桌面的距离为b，C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外：(1)还需要测量的量是________、________和________．(2)根据测量的数据，该实验中动量守恒的表达式为________________．(忽略小球的大小)解析　(1)要验证动