2019-2020学年高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 实验课后提能训练 粤教版选修3-5

1 第第 1 1 章章 碰撞与动量守恒碰撞与动量守恒 实验实验 1 多选 在 碰撞中的动量守恒 实验中 需用的测量仪器 或工具 有 a 秒表 b 天平 c 刻度尺 d 游标卡尺 答案 bc 解析 天平用于称量小球质量 刻度尺用于测量小球的水平射程 2 在 验证动量守恒定律 的实验中 入射球每次滚下都应从斜槽上的同一位置无初 速释放 这是为了使 a 小球每次都能水平飞出槽口 b 小球每次都以相同的速度飞出槽口 c 小球在空中飞行的时间不变 d 小球每次都能对心碰撞 答案 b 3 2019 年北京名校二模 若采用图中甲 乙两种实验装置来验证动量守恒定律 图中 小球半径相同 质量均为已知 且ma mb b b 两点在同一水平线上 下列说法正确的 是 a 采用图甲所示的装置 必须测量ob om op和on的距离 b 采用图乙所示的装置 必须测量ob b n b p和b m的距离 c 采用图甲所示装置 若ma on ma op mb om 则表明此碰撞动量守恒 d 采用图乙所示装置 若 则表明此碰撞机械能守恒 1 b n 1 b m 1 b p 答案 d 解析 如果采用图甲所示装置 由于小球平抛运动的时间相等 故可以用水平位移 代替速度进行验证 不需要测量ob的长度 故 a 错误 如果采用图乙所示装置 利用水平 距离相等 根据下落的高度可确定飞行时间 从而根据高度可以表示出对应的水平速度 从而确定动量是否守恒 故不需要测量ob的距离 故 b 错误 采用图甲所示装置 一个球 时水平距离为op 两球相碰时 a球距离为om b球为on 则根据动量守恒定律有 mav mav1 mbv2 因下落时间相同 则两端同时乘以t后有ma op ma om mb on 则表 明此碰撞动量守恒 故 c 错误 小球碰后做平抛运动 速度越快 下落高度越小 单独一 2 个球下落时 落点为p 两球相碰后 落点分别为m和n 根据动量守恒定律有 mav mav1 mbv2 而速度v 根据h gt2可得 t 则可解得v v1 l t 1 2 2h g bb 2b p g v2 代入动量守恒表达式 消去公共项后 有 由 bb 2b m g bb 2b n g ma b p ma b m mb b n 机械能守恒定律得mav2 mav mbv 代入速度表达式可知 联立动 1 2 1 22 1 1 22 2 ma b p ma b m mb b n 量表达式和机械能表达式可知 故可以根据该式表明此碰撞机械能 1 b n 1 b m 1 b p 守恒 故 d 正确 4 2019 年安康期末 某同学用图甲所示装置来验证动量守恒定律 实验时先让a球 从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下 在水平地面上的记录纸上留下痕迹 重复 10 次 然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止 让a球仍从原固定点由静止开始滚下 和b球相碰后 两球分别落在记录纸的不同位置处 重复 10 次 回答下列问题 1 在安装实验器材时斜槽的末端应 2 小球a b质量ma mb的大小关系应满足ma mb 两球的半径应满足 ra rb 填 3 a c 4 b 解析 1 小球离开轨道后做平抛运动 在安装实验器材时斜槽的末端应保持水平 才能使小球做平抛运动 2 为防止碰撞过程入射球反弹 入射球的质量应大于被碰球的质量 即ma mb 为保证 两个小球的碰撞是对心碰撞 两个小球的半径要相等 3 由图甲所示装置可知 小球a和小球b相撞后 小球b的速度增大 小球a的速度 减小 b球在前 a球在后 两球都做平抛运动 由图可知 未放被碰小球时小球a的落地 3 点为b点 碰撞后a b的落地点分别为a c点 4 小球在空中的运动时间t相等 如果碰撞过程动量守恒 则有mav0 mava mbvb 两边同时乘以时间t得mav0t mavat mbvbt 得ma ma mb oboaoc 5 如图甲所示是做 验证动量守恒定律 实验的示意图 1 在该实验中 应选用的器材是下列器材中的 a 天平 b 游标卡尺 c 刻度尺 d 大小相同但质量不同的钢球两个 e 大小相同的钢球和硬橡胶球各一个 甲 乙 2 某同学根据该实验的方法和原理来测量两个小球的质量关系 经相同的操作过程 他测得小球的平均落地点到o点的距离如图乙所示 则入射小球a和被碰小球b的质量之 比ma mb为 答案 1 a c d 2 4 1 解析 1 因入射球和被碰球均从同一点做平抛运动 无需测小球直径 不选游标卡 尺 实验时所用小球为大小相等 质量不同的钢球两个 所以不选 e 故选 a c d 2 由动量守恒mav0 mava