连云港市期末调研考试.doc

复习：探究碰撞中的不变量直接引入：今天我们来复习高中的最后一个实验：探究碰撞中的不变量。对于碰撞中的不变量，我们可以采用物理学里的什么方法来探究？（实验法）可以有很多的实验方案来探究，你们用过什么方案啊？实验方案一光滑的接触面上，一辆小车A拖着一条纸带前匀速运动，碰上了静止在前方的小车B，注意橡皮泥和撞针，碰后两车一起向右匀速运动。问：光滑的接触面，在实验室里能提供给你吗？（不能）看来摩擦不可避免了，如何减小摩擦对本实验的影响呢？（木板左端垫高）这是为了平衡摩擦力。探究需要确定质量和速度。质量怎么测？（天平）中心任务是要得出速度，本实验速度怎么算？（分析纸带）这是一条实验室打出的纸带：哪一边代表A车碰前的运动？（左边）下面来看一个本实验的题目。【例1】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，推动小车A使之做匀速运动，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。（1）若已测得打点纸带如图（b）所示，并测得各计数点间距（已标在图示上）。A为运动的起点，则应选 段来计算A碰前的速度。应选 段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。（2）已测得小车A的质量m1=0.4 kg，小车B的质量为m2=0.2 kg，则碰前两小车的总动量为 kgm/s，碰后两小车的总动量为 kgm/s。刚才为了减少摩擦力的影响，我们的做法是吧木板一端垫高，其实也可以使用气垫导轨。实验方案二高考很重视气垫导轨和光电门的使用，观看一段视频“气垫导轨和光电门介绍”。视频中，我们在计时仪上可以看到遮光板通过的时间t，如果要计算匀速运动的速度，还需知道什么物理量？（遮光板宽度d）这样速度v=d/t 。请问，在匀速运动中，遮光板宽一点窄一点，对物体速度的计算会不会有影响？（不会）；在变速运动中，选取的遮光板宽度有什么要求？（要窄一点） 碰撞中的不变量的探究，可以使用气垫导轨这样庞大的仪器，其实也可以采用一些很简单的仪器，比如两个小球。实验方案三要求出左边小球碰前的速度，需要哪些物理量？（L ,）刚才我们看到的三个实验方案，区别在于测速度的方法不同。请大家思考一下，还有没有其他测速度的方法，可以前后左右进行讨论。（3分钟）学生法案展示，简单评价。参考方案：平抛、在摩擦力作用下匀减速运动2x/t等等。实验方案四演示并说明。先用重锤线确定O点。让两个球碰撞，问学生两者碰后的速度怎么测，那碰前的速度能测吗？（只用入射球再次实验）多次实验，得到下图。有很多个点，用哪个代表M点？（画圆，圆心表示平均位置）现在可以量出水平距离OP、OM、ON。请大家用测得物理量表示碰撞中的不变量。（m1*OP=m1*OM+m2*ON）思考题：为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是？A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表刚才小球是落在水平木板上，如果把木板竖直放置，让小球落在竖直板上，同样也可以进行探究。【例2】为了验证动量守恒定律（探究碰撞中的不变量），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：步骤1 用天平测出两个小球质量m1和m2，且m1m2。步骤2 安装好实验装置，使槽的末端的切线水平，将另一木条竖直固定在右侧。步骤3 先不在斜槽的末端B点放小球m2，让小球m1从顶端自A处静止释放，记下小球在竖直平面上的落点位置E。步骤4 将小球m2放在斜槽末端B点，让小球m1从顶端自A处静止释放，使它们碰撞，记下小球m1和m2在竖直面上的落点位置。步骤5 找出小球放在斜槽末端时小球球心对应的木板上的等高点C。步骤6 用刻度尺量出各落点到C点的距离，图中D、E和F是记下的三个落点，且到C点的距离分别为LD、LE、LF。请回答下列问题：（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中 点。（2）用测得物理量表示碰撞中不变量的等式为 。 甚至于木板还可以倾斜放置，这个题目留给同学们课外探究。【变式】为了验证碰撞中的动量守恒，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤进行了实验：用天平测出两个小球的质量（分别为m1和m2，且m1m2）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；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m1小球在斜面上的落点位置E； 将小球m2放在斜槽前端边缘上，让小球m1从斜槽顶端A处仍由静止滚下，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； 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点的距离分别为LD、LE、LF。根据该同学的实验，请你回答下列问题：（1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的_点，m2的落点是图中的_点。（2）实验中，该同学认为，只要满足关系式： ，就说明两个小球在碰撞中动量是守恒的，该同学的实验原理是？ 刚才都是利用平抛运动来测速度。其实也可以通过拍频闪照片来求物体的运动速度。【例3】用气垫导轨研究碰撞中物理量的特点，碰撞前后两滑块可以看成匀速运动。某次实验中，A、B两铝制滑块在一水平气垫导轨上碰撞，用闪光拍照每隔0.4s的时间拍摄一次照片，每次拍摄闪光的延续时间很短，可以忽略不计，如图所示。已知A、B之间的质量关系是mB=1.5mA，拍摄进行了4次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的3次是在碰撞之后，A原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10105cm这段范围内运动（以滑块上的箭头位置为准），试根据闪光照片求：（1） AB两滑块碰撞前后的速度各为多少；（2） 根据闪光