人教版高中物理选修3-5实验：探究碰撞中的不变量第1课时.docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1实验：探究碰撞中的不变量1．(多选)在利用摆球探究碰撞中的不变量实验中，如图1所示，下列说法正确的是()图1A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．应由静止释放小球，以便较准确地计算小球碰前的速度C．两小球必须都是刚性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘合在一起共同运动答案ABD解析两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，所以A正确；本实验中对小球的特性无要求，C错误；两球正碰后，有各种运动情况，所以D正确．2．(多选)对于实验最终的结论m1v1＋m22＝m1v1′＋m22′，下列说法正确

2、的是()vvA．仅限于一维碰撞B．任何情况下m1v12＋m2v22＝m1v1′2＋m2v2′2也一定成立C．式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小D．式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和答案AD解析这个实验是在一维碰撞情况下设计的实验；系统的质量与速度的乘积之和在碰撞前后为不变量是实验的结论，其他探究的结论情况不成立，而速度是矢量，应考虑方向．故选项A、D正确．3．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d为3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯起，如图2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．挡光片通过光电门的时间分别为t1＝0.32s，t2＝0.21s．则两滑块的速度大小分别为v1′＝________m/s，v2′＝________m/s(保留三位有效数字)．烧断细线前m11＋m2v2＝v________kgm/s·，烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝________kgm/s·.可得到的结论是________________________________．(取向左为速度的正方向)图2答案0.0940.1430－4在实验误

4、差允许的误差范围内，两滑块质量与各自速2.5×10度的乘积之和为不变量解析两滑块速度v1′＝d－2＝3.00×10m/s≈0.094m/s，t10.32－d－3.00×10－2v2′＝＝0.21m/s≈－0.143m/s，t2烧断细线前m1v1＋m2v2＝0烧断细线后m1v′＋m′＝(0.170×0.094－0.110×0.143)kgm/s·＝2.5×10－4kgm/·s，122v在实验误差允许的误差范围内，m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′4．某同学用图3甲所示的装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞中的守恒量．图中SQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上

5、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．再把B球放在水平槽上靠近末端的地方，让A球仍从位置G由静止滚下，和B球碰撞后，A、B两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零点与O点对齐．(1)碰撞后B球的水平射程ON应取为________cm.图3(2)该同学在实验过程中记录了如下数据，设A球做平抛运动的时间为t，请根据数据求出两球碰撞前的质量与速度的乘积之和是________，两球碰撞后的质量与速度的乘积之和是______

6、__，由此得出的结论是________________________________________.2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯mA/gmB/gOM/cmON/cmOP/cm20.010.015.247.9答案(1)65.2(2)958.0gcm·956.0gcm·在误差允许的范围内，碰撞前后质量与速度的tt乘积之和不变解析(1)水平射程是将10个不同的落点用尽量小的圆圈起来，其圆心即为平均落点，从图乙上可读出约为65.2cm.(2)A、B两球在碰撞前后都做平抛运动，高度相同，在空中运动的时间相同，而水平方向都

7、做匀速直线运动，其水平射程等于速度与落地时间t的乘积．OP47.9cm碰撞前A球的速度为vA＝t＝t，碰撞前质量与速度的乘积之和为47.9cm＝958.0gcm·mAvA＝20.0g×tt.碰撞后A球的速度为v′＝OM＝15.2cm，Att碰撞后B球的速度为vB′＝ON＝65.2cm.tt碰撞后质量与速度的乘积之和为15.2cm＋65.2cm＝956.0gcm·mAA′＋mBB′＝20.0g×10.0g×.vvttt5．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不