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1、【2018资源大赛】【高中组】2019年高一物理必修二、选修3-5实验专题练专题05探究碰撞中的不变量学校:姓名:班级:考号:1.如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图入射小球被碰小球R锤''线X(1)若入射小球质量为,半径为力;被碰小球质量为C/吗l=bD.吗啊,.(填下列对应的字母)(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是A.直尺游标卡尺C.天平D.弹簧秤E.秒表血£及图中字母表示)速度大小为m/s,碰撞后的共同速度大小为m/s。已测得甲小车的质量m1=0.20kg,乙小车的质量m=0.10kg,由以上测量结果可得:碰前总动量为kg?m/s;碰后

2、总动量为kg?m/s。(3)设入射小球的质量为皿】,被碰小球的质量为血2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用血、成立,即表不碰撞中动量守恒.2.如图甲所示,在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车,甲车上系有一穿过打点计时器的纸带,当甲车获得水平向右的速度时,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一50Hz,则碰撞前甲车起运动,纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况,如图乙所示,电源频率为乙口门11|i!i111F4H111lii111F|ri1111fpij11rrp11r|ri1111F?i|111ij>11111111r11ij117cm3

3、.某同学把两个大小不同的物体用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,探究物体间相互作用时的不变量.(1)该同学还必须有的器材是;(2)需要直接测量的数据是;(3)根据课堂探究的不变量,本实验中表示碰撞前后不变量的表达式应为4 .某小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。装置固定在水平面上,圆弧形轨道下端切线水平。两球半径相同,两球与水平面的动摩擦因数相同。实验时,先测出AB两球的质量叫心加旧,让球A多次从圆弧形轨道上某一位置由静止释放,记下其在水平面上滑行距离的平均值,然后把球B静置于轨道下端水平部分,并将A从轨道

4、上同一位置由静止释放,并与B相碰,重复多次。(1)为确保实验中球A不反向运动,则山小山日应满足的关系是;(2)写出实验中还需要测量的物理量及符号:;(3)若碰撞前后动量守恒,写出动量守恒的表达式:;(4)取巾.=2血及/且a、B间为完全弹性碰撞,则B球滑行的距离为。5 .某同学用如图所示装置验证动量守恒定律,用轻质细线将小球1悬挂于。点,使小球1的球心到悬点O的距离为L,被碰小球2放在光滑的水平桌面上。将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为“)由静止释放,摆到最低点时恰与小球2发生正碰,碰撞后,小球1继续向左运动到C位置,小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为s的D点。(1)实验中已经

5、测得上述物理量中的a、L、S,为了验证两球碰撞过程动量守恒,还应该测量的物理量有(要求填写所测物理量的名称及符号)。(2)请用测得的物理量结合已知物理量来表示碰撞前后小球1、小球2的动量:p1=;pl'=:p2=;p2'=。6 .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前端装有橡皮泥,推动小车A使之匀速运动,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。他设计的装置如下图所示,在小车A的后面连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz。(1)木板的一端下边垫着小木片用以(2)在实验中,需要的测量工具有。A.弹簧测力计B.毫米刻度尺C.天平

6、D.螺旋测微器(3)已测得小车A(包括橡皮泥)的质量为m=0.310kg,小车B(包括撞针)的质量为*0.205kg,由以上测量可得:(结果保留三位有效数字)碰前两车质量与速度乘积之和为kg-m/s;碰后两车质量与速度乘积之和为kg,m/s;(4)结论:。7 .如图1所示,用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量(填选项前的符号),间接地解决这个问题.A.小球开始释放高度h8 .小球抛出点距地面的高度C.小球做平抛运动的射程Q,WP、图1图2(2)图2中。点是小球抛出点在地面上

7、的垂直投影.实验时,先让入射球m多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m从斜轨上S位置静止释放,与小球m相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是.(填选项前的符号)A.用天平测量两个小球的质量m、m>B.测量小球m开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m、nt相碰后平均落地点的位置MNE.测量平抛射程OMON(3)经测定,m=45.0g,m=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示.碰撞前、后m的动量分别为pi与pi',则pi:pi'=:11;若碰撞结束时m2的

8、动量为p2,则pJ:p2'=11:匕实验结果表明,碰撞前、后总动量的比值PJ+Pf为.(此问结果保留三位有效数字)8 .(1)利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况,若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的(填“甲”或“乙”)、若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的。(填“甲”或“乙”)(甲图两滑块分别装有弹性圈,乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)(2)某次实验时碰撞前B滑块静止,A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞,利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T,在这4次闪光的过程中,

9、A、B两滑块均在080cm范围内,且第1次闪光时,滑块A恰好位于x=10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短,均可忽略不计,则可知碰撞发生在第1次闪光后的时刻,A、B两滑块质量比融刖钎。9 .某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动A使它做匀速运动,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,他设计的装置如图1所示,在小车A后连着纸带,长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。8#10.509086的单位;西图2(1)若已得到打点纸带,并将测得各记数点间距标在下面(如图2),A为运动起始的第一点,则应选段来计算A车的碰前速度,应

10、选段来计算A车和B车碰后的共同速度。(以上两空填"AB'或"BC,或"CD或"DS)(2)已测得小车A的质量m=0.40kg,小车B的质量m=0.20kg,由以上测量结果可得,碰前总动量=kg-m/s;碰后总动量=kg,m/s。10 .某同学用如图甲所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量,图中PQ是斜槽,Q助水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置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。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰

11、撞后,A、B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在记录纸上的竖直投影点,B球落点痕迹如图乙所示,其中米尺水平放置,且在GRO所在的平面内,米尺的零点与O点对齐。(1)碰撞后B球的水平射程应取为cm。(2)在以下选项中,本次实验必须进行的测量是A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到。点的距离B.测量A球与B球碰撞后,A球落点位置到。点的距离C.测量A球与B球的质量D.测量G点相对于水平槽面的高度(3)某同学用一把有50个小等分刻度的游标卡尺测量小球的直径,由于遮挡,只能看见游标尺的后半部mm。分,如图丙所示,小球的直径D=mm是kg-m/s。由此得出

12、结论常用的测量仪器还有螺旋测微器,若某次测量示数如图丁所示,则待测长度为“探究碰撞中的不变量”的实验中:(1)入射小球m1=15g,原来静止的被碰小球n2=10g,由实验测得它们在碰撞前后的xt图象如图,可知入射小球碰撞后的mv'1是kg-m/s,入射小球碰撞前的mv1是kg-m/s,被碰撞后的m2v'2(2)实验装置如图所示,本实验中,实验必须要求的条件是;A.斜槽轨道必须是光滑的B.斜槽轨道末端点的切线是水平的C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放D.入射球与被碰球满足ma>mbra=rb(3)图中MP、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置,则实验中要验

13、证的关系是A. m-ON=m-。舁m-OMB. m-OP=m-OWm-OMC. m-OP=m-OMFmOND. mO阵m。巴mON12 .在“验证动量守恒定律”的实验中,实验装置如图所示。槽口末端在水平地面上的竖直投影为。点,实验中可供选择的碰撞小球均为直径相同的硬质小球,碰撞时都可认为是弹性碰撞。设入射小球的质量为mi,被碰小球的质量为m2。(1)为了使入射小球在碰撞后不被反弹,则应使mm2。(填“>”或“<);(2)为了保证入射小球和被碰小球离开槽口后均做平抛运动,必须调整斜槽末端;(3)在(1)(2)条件的前提下,让入射小球从同一高度沿斜槽滑下,实验中将被碰小球放入槽口末端前

14、后的落点如图中AB、C所示,图中OAxi,OB=X2,OG=X3,为验证小球碰撞前后动量守恒,实验中(填“需要”或“不需要”)测量槽口末端到水平地面的高度ho若实验中小球碰撞前后动量守恒,则应满足的关系式为mx2=。13 .为测量滑块与桌面间的动摩擦因数科,用如右图所示的装置进行实验:A、先测出滑块A、B的质量Mm查出当地的重力加速度g.B、用细线将滑块AB连接,使AB间的弹簧压缩,滑块B紧靠在桌边.C、剪断细线,测出滑块B做平抛运动落地D.时到重锤线白水平位移S1和滑块A沿桌面滑行距离S2.(1)为验证动量守恒,写出还须测量的物理量及表示它的字母:(2)动量守恒的表达式为:(用题目中所涉及的

15、物理量的字母表示).(3)接着,根据(b)中表达式及测量出的数据就能计算出滑块与桌面间的动摩擦因数了.14 .某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动A使它做匀速运动,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,他设计的装置如图1所示,在小车A后连着纸带,长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。小车獴皮泥小车打点过肘器.带|4-CE9板_&_0片,三|曰旷广二;,¥/、再出/小八24。1050908。的单位;皿ffil小木片图2(1)若已得到打点纸带,并将测得各记数点间距标在下面(如图2),A为运动起始的第一点,则应选段来计

16、算A车的碰前速度,应选段来计算A车和B车碰后的共同速度。(以上两空填"AB'或"BC,或"CD或"DS)(2)已测得小车A的质量m=0.40kg,小车B的质量m>=0.20kg,由以上测量结果可得,碰前总动量=kg-m/s;碰后总动量=kg,m/s。15 .用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于。点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,使悬线在A球释放前伸直,。点到A球球心的距离为L,且线与竖直线夹角为G,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OCt移到与竖直线夹角/处,B球落到

17、地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持。角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。图中S是B球初始位置到B球平均落点的水平距离。O(1)用题中所给的物理量表示碰撞后A球、B球的动量:/Pa=;Pb=。(2)用题中所给的物理量表示需要验证的动量守恒表达式:16 .(10分)某同学用图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,答下列问题:(1)在安装实验器材

18、时斜槽的末端应。(2)小球a、b质量ma、mb的大小关系应满足mmb,两球的半径应满足rarb(选填">"、"v"或"=")。m>m>(3)本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图10所示,这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图10中水平面上的点和点。(4)在本实验中结合图10,验证动量守恒的验证式是下列选项中的。m,OC-rnOBRImOBmOA+m.OCrA-bB-丫;C.(5)经测定,m=45.0g,m=7.5g,请结合图分析:碰撞前、后m-的动量分别为p1与p1',则p1:p1'=(保

19、留分式)。有同学认为,在该实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的水平距离增大。请你用已知的数据,分析和计算出被碰小球m,平抛运动水平距离的最大值为匚m。'充上匚'-*|,44.S0an1H,55.68cm参考答案1.(1)C(2)AC(3)miOP-+m2ON【解析】(1)在小球碰撞过程中,水平方向取向右为正方向,由碰撞中的不变量是动量得工税1+巧在碰撞过程中机械能守恒:用=,加翦十;撇联立解得二%二篙皆%,J-JJ-fFlT-TTlg一要碰后入射小球的速度%>。,则有L艮皿>蛆,为了使两球发生正碰,两d用的半径相同,即。=O?选c*C

20、)产为碰前入射小球落点的平均位置,面为碰后入射d钟的位置;刀为碰后被碰小球的位置,小球窝开轨道后做平抛运动,运动时间二Jf,即平抛运动的时间相同,碰撞前入射小球的速度%二鼻,碰撞后入射两球碰撞过程中的不变量是动量,将三个速度代入得,m.OPOM-m.ON,故需要测量的工具有刻度尺和天平,故选也口小球的速度内=前,碰撞后被碰小球的速度%=量,aL若理咤=+m2v2J则表明通过该实蛉脸证了(3)由(2)可知,实脸需要脸证的表达式为:攒心P=m,OM+擀山N2.0.60.40.120.12【解析】碰撞前Ax=1.2cm,碰撞后Ax'=0.8cnT=0.02s,由v=二得碰前v甲=包=0.6m

21、/s;t、t一、,一x碰后v=0.4m/s。碰刖总动重pi=mvi=0.2X0.6kg?m/s=0.12kg?m/s碰后的总动重:p2=(m+m)tV2=0.3X0.4kg?m/s=0.12kg?m/s。3. (1)刻度尺、天平(2)两物体的质量m、m2和两物体落地点分别到桌子两侧边缘的水平距离S1、S2(3) ms1=ms2【解析】两物体弹开后各自做平抛运动,根据平抛运动知识可知两物体平抛的时间相等.所需验证的表达式为mv1=n2v2,等式两侧都乘以时间t,有mv1t=mv2t,即ms1=m2s2。故需要测量两木块的质量m和m>,两木块落地点到桌面边缘的水平距离S1,S2所以需要的器材

22、为刻度尺和天平。4. (1)m>mB(2)需要测量碰撞后A、B球在水平面滑行的距离Xa、xb(3)小力4"="十加八向B16(4)9mA>mB;碰撞后两球做减速运动,设碰撞后的速度为:VA、VB,【解析】试题分析:为防止两球碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即:1由动能定理得:-(1m'gxo=0-mmAvo2,%-J4g叱mAgXA=0-mmAVA2,va=,1-mBgXB=0-mBVB2,如果碰撞过程动量守恒,则:mAVo=mvA+mwB,即:m/嗝初若十m十呵整理得:啊再二叫曲十%.历,实验需要测量碰撞后A、B球在水平面滑行的距离:

23、Xa、Xb.由可知,若碰撞前后动量守恒,写出动量守恒的表达式为:小门=加N为十如果碰撞过程是完全弹性碰撞,碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:。、技=力以祗二十血后居,22J由机械能守恒定律得::m.(72小口)=:蛆Q4师3卬2版再J、已知二uia=2die7xo=lm,解得:考点:验证动量守恒定律【名师点睛】本题考查了判断两球间质量关系、求实验需要测量的量、实验需要验证表达式、球滑行的距离等问题,通过审题理解实验原理是解题的前提与关键,应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题.5. 小1的质量m,小球2的质量m,桌面高度h,OC与OB间的夹角3;2sLe;叵:11;,;

24、;【解析】试题分析:(1)为了验证两球碰撞过程动量守恒,需要测量两小球的质量,小球1质量m,小球2质量m,小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律测出,所以还需要测量OCTOB夹角3,需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度,需要测量水平位移S和桌面的高度h.(2)小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:1mgL(1-cosa)=2mvi2,解得%=%硒1-郎,则%=叫%=mI*或(I团小球A与小球B碰撞后继续运动,在A碰后到达最左端过程中,机械能再次守恒,由机械能守恒定律得:-migL(1-cos3)=0-:mM'2,解得口/二寸而。二则=叫、网厂弓三历.碰前

25、小球B静止,则2Pb=0;碰撞后B球做平抛运动,水平方向:x=V2't,竖直方向h=gt2,联立解得廿'*=$昌,则碰后B球的2屉h动量=讯:冗考点:验证动量守恒定律【名师点睛】本题解题的关键是要明确两小球的运动过程以及过程中机械能何时守恒,动量何时守恒:A球下摆过程机械能守恒,根据守恒定律列式求最低点速度;球A上摆过程机械能再次守恒,可求解碰撞后速度;碰撞后小球B做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后B球的速度,然后验证动量是否守恒即可。6. 平衡摩擦力;BC;0.620;0.618;在实验误差范围内辆小车的质量和速度的乘积(mV)在碰撞中总量保持不变;【解析】试题分

26、析:小车在木板上运动时,要受到木板的摩擦力作用,为了抵消摩擦力的作用,可将木板适当垫高,用小车的下滑分力平衡摩擦力;实验过程前(后)要测量的数据有小车的质量,以及纸带上点的距离,所以需要测量工具BC,在此因为当地重力加速度未知,所以不用弹簧测力计;碰撞前B车静止,所0.2000厢.以乘积为0,而a的速度为10-b,可得乘积和为阴/i修阴“,碰撞后辆车具0.1680m.v2=1.2mfj有相同的速度一起运动,由纸带数据可求得“O-Uj,则乘积和为(叫+吗呢=0.618kg”讨,;由乘积和可知(阴J强)E七叼i,因为有纸带的阻力作用(不可消除),导致前后两次数据不严格相等,但是在允许的实验误差范围

27、内,二者是相等的。考点:验证动量守恒。7. CADE142.91.01【解析】试题分析:(1)因为小球下落的高度相等,即下落的时间相等,故可以通过测量其平抛的射程计算小球碰撞前后的速度大小,故选C;(2)验证动量守恒定律时,需要用到小球的质量,故需要用天平测量两个小球的质量,步骤A是必要的;然后再找出两个小球平均落地点的位置MN,步骤D是必要的;最后还要测量平抛射程OM与ON的大小,故步骤E也是必要的;(3)由于小球的落地时间都是相等的,故用水平射程可以表示小球速度的大小,若动量守恒,则碰撞前的动量mXOP应该等于碰撞后的动量mXOM+亦ON即mxOP=mxom+亦ON或者【m(OP*-OM=

28、m2XON;(4)碰撞前后m的动量之比pi:p=OP:OM=44.80cm35.20cm=14:11;碰撞结束时m的动量为p2',贝Upi':p2'=(45.0X35.20):(7.5X55.68)=11:2.9;可Pi,if见,p1为14份,p1为11份,p2'为2.9份,故碰撞前、后总动量的比值Pl+上为14:13.91。考点:动量守恒定律的实验。8. (1)乙甲(2)2.5T2:3【解析】试题分析:(1)若要求碰撞时动能损失最大,则需两物体at撞后结合在一起,故应选图中的乙若要求碰撞动能损失最小则应使两物体发生完全弹性碰撞,即选图中的甲孑(2由图可知j第1

29、次闪光时,滑块A恰好位于AlOcni处孑第二J欠A在3G=30cm处y第三次A在处$碰撞在乳=60皿处,从第三次闪光到碰撞的时间为%则可知碰撞发生在第1次闪光后的Z5T时刻;若设碰前A的速度为v,贝麻后A的速度为-三B的速度为根据动量守恒定律可得:g=.七十蛆.解得:詈忖考点:探究碰撞中的不变量.9. (1)"BC"DE(2)0.4200.417【解析】试题分析:车做匀速直线运动时,在相等时间内小车的位移相等,分析纸带,根据纸带分析答题.由平均速度公式求出碰前和碰后的速度大小,再由动量公式即可得出碰前和碰后总动量的大小,从而得出结论.(1)推动小车由静止开始运动,故小车有个

30、加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而A和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度;廿L四二照切.1.。5加,(2)根据平均速度公式可知:A碰前的速度:二0;碰后共同速度:碰前总动量:碰后的总动量:DE0.069S,v2=:m/s=PL叫%=04*1.05=0.420刈m/"P2=("+m2)vz=06x0.695=0.417如m/sO10. 64.8;ABC;16.69;6.125;【解析】(1)碰撞后b球

31、的水平射程落点如图乙所示,取所有落点中靠近中间的点读数,即可取一个最小的圆的圆心,约为64.8cm;(2)根据实验原理可得mv0=mvi+mv2,由已测量的物理量ma、mb、OBOAOC又因下落时间相同,即可求得:mOB=rmDA+rnOC所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间,需要测量A球和B球的质量以及A球两次落地时的水平距离和B球落地时的水平距离;故D错误,ABC正确;故选ABC.(3)从图中可知,游标尺上的第48个刻度与主尺上的6.4cm,即64mm处对齐,根据游标尺的构造可知,50分度的游标尺,游标尺上的50刻度的总长是49mm曲因此最终读数为:64mm48Xmm=6

32、4-47.04mm=16.96mm螺旋测微器的固定刻度为6.0mm,可动刻度为:12.5X0.01mm=0.125mm所以最终读数为:6.0mm+0.125mm=6.125mm点睛:本题考查验证动量守恒定律的实验;掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系,是解决本题的关键,注意理解动量守恒定律的条件.同时还要掌握基本测量仪器的读数方法,明确螺旋测微器需要估读.11. (1)0.00750.0150.0075碰撞中mv的矢量和是不变量(碰撞过程中动量守恒)(2)BCD(3)C0.2,=Im/x0.2'【解析】试题分析:(1)由图所示图象可知,碰撞前球1的速度:0J0-0.20,超a0,

33、350卫0,=0.5m/sh%=-0.75m/s碰撞后,球的速度:0.4-0.220.4-02入射小球碰撞前的入射小球碰撞后的11=00x05=0,0075-m/5:.一被碰撞后的叫=0G1X。旌=n-m/s碰撞前系统总动量/=叫'=。一015姐加”碰撞后系统总动量江二飞打十加必二口旧目“",p=p由此可知:碰撞过程中动量守值;(2) “验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故A错误;要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故B正确;要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一

34、高度由静止滚下,故C正确;为了保证小球碰撞为对心正碰,且碰后不反弹,要求m>m>,ra=b,故D正确.(3)要验证动量守恒定律定律即:M产3%+m力叱,小球做平抛运动,根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同,上式可转换为:=+mbv2t,故需验证maOP=maOM+m/N,因此abd错误,C正确.考点:“探究碰撞中的不变量”的实验12. (1)>(2)水平(3)不需要,m产i+m产3【解析】(1)为了保证小球碰撞为对心正碰,且碰后不反弹,要求皿>皿要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平:(3)小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动(

35、寸间t相等所以不需要测量槽口末端到水平地面的高度左要脸证动量守恒定律定律,即险证二机%=代土+Mw%上式两边同时乘以t得:机1%七=瓶/"+maraG得:mtjca=4-mjYg,【点睛】(1)在做“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,所以要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平.(2)由动量守恒定律求出需要验证的表达式,根据表达式确定需要测量的量;(3)根据(2)的分析确定需要验证的关系式.;'2213. 桌面离地面高度hMJ2Ngs2=mGJ"-=m2与;2h4MS2h【解析】验证释放弹簧过程中的动量守恒,应测出两滑

36、块的速度,B离开水平面后做平抛运动,为求出B的初速度,应测出B的水平位移与桌面到地面的高度;应用平抛运动规律与动能定理求出滑块的速度,然后求出其动量。(1) B离开水平面后做平抛运动,为求出其初速度,应测出桌面距地面的高度h;(2) B离开桌面后做平抛运动,在竖直方向上:h=1gt2水平方向§=VBt解得Vb=GA离开弹簧后,在水平桌面上做匀减速直线运动,最后静止,19由动d匕te理信:一NMgs?=0Mva,解得Va=j2NgS2如果动量守恒,则MvAmvB=0,即:Mj2NgS2=ms2gh(3)若在已知动量守恒的前提下,由上式得滑块与桌面间的动摩擦因数22Jms1一24M2s2

37、h14.(1)“BC“DE(2)0.4200.417【解析】试题分析:车做匀速直线运动时,在相等时间内小车的位移相等,分析纸带,根据纸带分析答题.由平均速度公式求出碰前和碰后的速度大小,再由动量公式即可得出碰前和碰后总动量的大小,从而得出结论.(1)推动小车由静止开始运动,故小车有个加速过程,在碰撞前做匀速直线运动,即在相同的时间内通过的位移相同,故BC段为匀速运动的阶段,故选BC计算碰前的速度;碰撞过程是一个变速运动的过程,而和B碰后的共同运动时做匀速直线运动,故在相同的时间内通过相同的位移,故应选DE段来计算碰后共同的速度;%=些=蟠切5=1,。5到,(2)根据平均速度公式可知:A碰前的速

38、度:亡;碰后共同速度:碰前总动量:P=叫"X1.05=0420.M.碰后的总动量:二(叫十啊)叱二口石乂0.696=0.417如.叩。15.(1)闻一法荷,为-coscr)=+mBS""(2)【解析】试题分析:小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:叫国七<1-cosa)-2-0,解得二vA-cosaj,pj忠二孤%=J2gL(1与婚哈3小球A与小球B碰撞后继续运动,在A碰后到达最左端过程中,机械能再次守恒,由机械能守恒定律得:fwL"-第刃二0-刎此”,解得以师江二砌),外'="叫木gL(i-Eos6)3碰前小球B静止,则七=5碰撞后B球做平抛运动,水平方向:"力'3竖直方向8金解得与r=5则碰后B球的动量为'=切/=由动蚩守恒定律可知,实脸需要脸证的表达式为:M孙Q吟二m.J2gL(一8部)+/5房考点:验证动量守恒定律,1416.(1)处于水平切线处(2)>=(3)A;C(4)B(5)11;763【解析】试题分析:(1)为了得到水平的初速度,斜槽的末端处于

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