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1、课时训练1实验:探究碰撞中的不变量一、综合题1•如图所不，球从斜槽某一高度由静止滚下，落到水平面上的P点。今在槽口末端放一与m（半径相同的球g,仍让球rri
2、从斜槽滚下,并与球m2正碰后使两球落地，球nij和m2的落地0MPN点分别是M、N。已知槽口末端在白纸上的投影位置为0点。则实验必须满足的条件是（）4轨道末端的切线必须是水平的B•斜槽轨道必须光滑C入射球g每次必须从同一高度由静止滚下Dm】<012答案me解析:轨道末端水平可以保证小球做平抛运动,入射球mi每次从同一高度由静止滚下可以保证每次碰前入射球速度相同，故/、C项正确。3中斜槽是否光滑对实验几乎无影响，但质量rri
3、应大于m?,否
4、则入射球会反弹，从而引起较大的误差。2.在利用气垫导轨探究碰撞屮的不变量的实验屮，哪些因索可导致实验误差偏大（）4导轨安放不水平小车上扌当光板倾斜C.两小车质量不相等D两小车碰后连在一起答案:肋解析:导轨不水平,小车速度将会受重力影响;挡光板倾斜会导致扌当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。3.在气垫导轨上的两个滑块P、Q质量分别为口、叫,已知它们碰撞后的速度分别为“、v2碰撞前P的速度为V],则碰撞前Q的速度为（）A.OB.V['+V2'・V]C.D.答案：D解析:根据实验探究的结果m
5、Vi+m2V2=m
6、V「+m2V2'可知，式中只有v?不知,利用该式解得v2=,
7、所以选项£>正确。4.在丿IJ气垫导轨做“探究碰撞屮的不变量”实验时,左侧滑块质最m】=170g,右侧滑块质量m2=110g,挡光片宽度为3.00cm两滑块Z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，两滑块分别向左、右方向运动。左、右挡光片通过光电门的时间分别为/t
8、=0.32s、Jt2=0.21s。取向左为正方向，则两滑块的速度分别为v/=m/s^2=m/s0烧断细线前miV]+rri2V2=kgm/s,烧断细线后mIv1*+m2V2-kgm/s。可得到的结论是o答案:0.094-0.14302.5x1在实验允许的误差范围内，两滑块质量与齐H速度的乘积Z和
9、为不变量解析:取向左方向为正方向，两滑块速度vi-z/?Zs~0.094m/s,V2=w/s'^-0.143m/so烧断细线前m]Vi+m2V2=0烧断细线后m
10、V
11、'+m2V2‘=（0・170x0・094・0・110x0」43）Rg•必边厂叩kg・加乞在实验允许的误差范围内,m[Vi+m2V2=miV['+m2V2‘。5在'探究碰撞中的不变量”的实验中，也可以探究m/这个量（对应于动能）的变化情况。甲（用弓形弹片）乙（安装撞针和橡皮泥）⑴若采用弓形弹片弹开静止的两滑块的方案如图甲所示，弹开后的mv2的总最（选填“大于,，“小于,,或“等于，，）弹开前mv2的总量，这是因为-⑵若采用乙图的方案
12、，碰撞前mv2的总量（选填“大于〜J、于”或“等于”）碰后mv?的总量。说明该碰撞屮，存在损失。答案:⑴大于弓形弹片将弹性势能转化为两滑块的动能（2）大于机械能（或动能）6.某同学川如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程屮的不变量，图屮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球分别一方一亠j在记录纸上留下备自的落点痕迹。重复这种操作10次。图屮O点是水平槽末端R在记录纸上的
13、垂育投影点。（1）安装器材时要注意:固定在桌边上的斜槽末端的切线要沿方向。⑵某次实验屮，得出小球落点情况如图所示（单位是肋）,P、M、N分别是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰示落点的平均位置（把落点圈在内的最小圆的圆心）。则入射小球和被碰小球质量之比为m】：m2=o•2MfT”1—15・5~*1—25.540.0答案：（1）水平（2）4:1解析:⑴为保证小球滚落后做平抛运动，斜槽末端的切线要沿水平方向。（2）由碰撞过程中mv的乘积总量守恒可知mi•=mi•+m2•（t为运动时间）代入数据可解得mi:m2=4:1o7.某同学把两块质量不同的铁块用细线连接，屮间夹一被压缩了的弹簧，如图所示。将这
14、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，来探究物体间相互作用时的不变量。(1)该同学还必须准备的器材是0(2)需要直接测量的数据是。⑶川所得数据验证物体间相互作用时的不变量的关系式是。答案：(1)刻度尺、天平(2)两铁块的质m2和两铁块落地点到桌边的水平距离xi、x2(3)m1X
15、=m2x2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铁块g、叫分别被
