2020_2021学年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作业含解析新人教版选修3_520210220149.doc

《2020_2021学年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作业含解析新人教版选修3_520210220149.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验：探究碰撞中的不变量时间：45分钟一、多项选择题1．在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”的实验时，下列操作正确的是(　BC　)A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C．先接通打点计时器电源，再释放拖动纸带的小车D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源解析：两个小车一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起有共同速度，便于测量碰后的速度，B项正确．打点计时器的使用原则是先接通电源，再释放拖动纸带的小车，C项正确．2.如图所示，在“探究碰撞中的不变

2、量”的实验中，把两个等体积小球用线悬挂起来，一个小球静止，拉起另一个小球，放下后它们相碰，则下列说法正确的是(　ABD　)A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球，以便较准确计算小球碰前速度C．两小球必须都是弹性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘在一起共同运动解析：7两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，选项A正确；计算碰撞前速度时用到了mgh＝mv2，即初速度要求为0，选项B正确；本实验中对小球是否为弹性球无要求，选项C错误；两球正碰后，有多种运动情况，选项D正确．二、非选择题3．为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没

3、有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1>m2.②按照如图所示的那样，安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平．将一斜面BC连接在斜槽末端．③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置．④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小于m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置．⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的

4、距离分别为LD、LE、LF.根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的D点，m2的落点是图中的F点．(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式m1＝m1＋m2，则说明碰撞中动量是守恒的．(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式m1LE＝m1LD＋m2LF，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．7解析：(1)小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速率减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；(2)碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在

5、图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2.设斜面BC与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得：LDsinα＝gt2，LDcosα＝v1′t解得：v1′＝同理可解得：v1＝，v2＝所以只要满足m1v1＝m2v2＋m1v1′即：m1＝m1＋m2，则说明两球碰撞过程中动量守恒；(3)若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失，则要满足关系式m1v＝m1v1′2＋m2v2即m1LE＝m1LD＋m2LF.4．某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，在小车A后连着纸带，推动小车A使之做匀速运动，

6、然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图甲所示．(1)长木板右端下面垫放一小木片的目的是平衡摩擦力．(2)若已获得的打点纸带如图乙所示，A为运动的起点，各计数点间距分别记为AB、7BC、CD和DE，用天平测得A、B两车的质量分别为mA、mB，则需验证的表达式为mA·BC＝(mA＋mB)·DE.解析：(1)长木板右端下面垫放一小木片，目的是平衡摩擦力，使小车拖着纸带在木板上能做匀速运动．(2)从题图中可以看出，B到C的时间等于D到E的时间，所以可以用BC代表小车碰前的速度，用DE代表碰后的速度，应有mA·BC＝(mA＋mB)·DE

7、.5.用如图所示的装置可以完成“探究碰撞中的不变量”实验．(1)若实验中选取的A、B两球半径相同，为了使A、B发生一维碰撞，应使两球悬线长度相等，悬点O1、O2之间的距离等于球的直径．(2)若A、B两球的半径不相同，利用本装置能否完成实验？如果你认为能完成，请说明如何调节？答案：见解析解析：(1)为了保证一维碰撞，碰撞点应与两球在同一条水平线上．故两球悬线长度相等，O1、O2之间的距离等于球的直径．(2)如果两球的半径不相等，也可完成实验．调整装置时，应使O1、O2之间的距离等于两球的半径之和，两球静止时，球心在同一水平高度上．76．某同