（浙江选考）高考物理实验微讲座44实验十四探究碰撞中的不变量达标检测巩固提能.docx

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1、实验十四　探究碰撞中的不变量[随堂检测]1．(2020·湖州调研)在探究碰撞中的不变量的实验中，实验装置的示意图如图所示．实验中，入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是(　　)A．释放点越低，小球所受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B．释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确C．释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小解析：选C.入射小球释放点越高，入射球碰前速度越大，相碰时内力越大，阻力的

2、影响相对减小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减少测量水平位移时的相对误差，从而使实验误差减小，选项C正确．2．在做探究碰撞中的不变量实验时，入射球a的质量为m1，被碰球b的质量为m2，小球的半径为r，各小球的落地点如图所示，下列关于这个实验的说法正确的是(　　)A．入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球B．让入射球与被碰球连续10次相碰，每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下C．要验证的表达式是m1＝m1＋m2D．要验证的表达式是m1＝m1＋m2解析：选D.在此装置中，应使入射球的质量大于被碰球的质量，防止入射球反弹或静止，故A错；入射球

3、每次必须从斜槽的同一位置由静止滚下，保证每次碰撞都具有相同的初动量，故B错；两球做平抛运动时都具有相同的起点，P为不放被碰球时小球的落点，M为入射球碰后的落点，N为被碰球的落点，故应验证的关系式为：m1＝m1＋m2，D对，C错．3．如图(a)所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的冲量时，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．纸带记录了碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况如图(b)所示，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车运动速度大小为________m/s，甲、乙两车的

4、质量比m甲∶m乙＝________．解析：由题图(b)可得碰前甲车的速度为v1＝m/s＝0.6m/s.碰后两车的共同速度v2＝m/s＝0.4m/s.由动量守恒定律有m甲v1＝(m甲＋m乙)v2.由此得甲、乙两车的质量比＝＝＝.答案：0.6　2∶14．气垫导轨(如图)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，大大减小了滑块运动时的阻力．为了探究碰撞中的不变量，在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块，每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连，两个打点计时器所用电源的频率均为b.气垫导轨正

5、常工作后，接通两个打点计时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动．如图为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以相同间距的6个连续点为一段划分纸带，用刻度尺分别量出其长度x1、x2和x3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞前两滑块的动量大小分别为______________、____________，两滑块的总动量大小为____________；碰撞后两滑块的总动量大小为________．重复上述实验，多做几次．若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则碰撞前后两滑块动量不变．解析：打点周期为

6、，打x1、x2、x3均用时.碰前其中一个滑块的动量p1＝mv1＝m＝a＝0.2abx1碰前另一个滑块的动量p2＝mv2＝m＝a＝0.2abx3.故碰前总动量p＝p1－p2＝0.2ab(x1－x3)，同理碰后总动量p′＝2m＝0.4abx2.答案：0.2abx1　0.2abx3　0.2ab(x1－x3)　0.4abx2[课后达标]1．(2020·杭州调研)(1)两个同学分别利用清华大学和广东中山大学的物理实验室，各自在那里用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2－L图象，如图甲所示．在中

7、山大学的同学所测实验结果对应的图线是________(选填“A”或“B”)．(2)在清华大学做实验的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象，如图乙所示．关于a、b两个摆球的振动图象，下列说法正确的是________．A．a、b两个单摆的摆长相等B．b摆的振幅比a摆小C．a摆的机械能比b摆大D．在t＝1s时有正向最大加速度的是a摆解析：(1)由单摆周期公式T＝2π可得：T2＝L，由此可知T2－L图象的斜率k＝，则重力加速度g＝，图线的斜率k越大，重力加速度越小，中山大学当地的重力加速度小于清华大学当地的重力加速度，由图象可知，图线A是在中山大学的同学

8、的实验结果对应的图线．(2)由于Ta＜Tb，重力加速度g相等，由单