2019高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 实验：研究碰撞中的动量守恒习题 教科版选修3-5.doc

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1、1实验：研究碰撞中的动量守恒实验：研究碰撞中的动量守恒一、选择题一、选择题 1在利用气垫导轨探究碰撞中不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差（ ）A导轨安放不水平 B小车上挡光板倾斜C两小车质量不相等 D两小车碰后连在一起2在“探究碰撞中的不变量”的实验中，为了顺利地完成实验，入射球质量为 m1，被碰球质量 为 m2，二者关系应是（ ）Am1m2Bm1=m2Cm1m2D以上三个关系都可以3两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前（ ）A两球的质量相等 B两球的速度大小相同C两球的质量与速度的乘积之和的大小相等 D以上都不能断定，4对于实验最终的结论 1 1221 12

2、2mvm vmvm v，下列说法正确的是（ ）A仅限于一维碰撞B任何情况下222 2 1 1221 122mvm vmvm v也一定成立C式中的 1212vvvv、都是速度的大小D式中的不变量是1m和2m组成的系统的质量与速度的乘积5如图所示，两个质量相同的小钢球，按图示方式悬挂，让其中一个小球保持静止，把另一小 球拉开一定的角度，然后自由释放，下列说法正确的是（ ）A碰撞后，两球相互交换速度，入射球静止，被碰球以入射球碰前的速度运动 B碰撞后，入射球被反弹，被碰球以入射球碰前 2 倍的速度运动C碰撞前后，两球有12mvmv（1v和2v分别表示两球相碰前后的速度）D碰撞前后，两球有12mvmv

3、（1v和2v分别表示两球相碰前后的速度） 6在气垫导轨上的两个滑块 P、Q，质量分别为1m、2m，已知它们碰撞后的速度分别为 12vv、，2碰撞前 P 的速度为1v，则碰撞前 Q 的速度2v为（ ）A0 B 121vvvC 1 12222()mvm vv mD 221112()m vm vv m7在光滑的水平桌面上有两个小球，甲球的质量为 2kg，乙球的质量为 1kg，甲球以 4m/s 的速 度和原来静止的乙球发生对心碰撞，则下列说法正确的是（ ） A碰撞后甲球的速度为零，乙球的速度为 8m/s，方向与甲球原来的速度方向相同 B碰撞后甲球的速度一定变小 C仅根据上述条件无法求出碰撞后两球的速度

4、大小 D以上说法均不正确二、填空题二、填空题8利用如图所示装置探究碰撞中的不变量，若绳长均为l，球 1、2 分别由偏角和静止释放，则在最低点碰撞前的速度大小分别为_、_若碰撞后向同一方向运动最大偏角分别为和，则碰撞后两球的瞬时速度大小分别为_、_9如图（a）所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸 带，当甲车受到水平向右的瞬时力时，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 生正碰并连在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况如图（b）所示，电源频率 为 50Hz，则碰撞前甲车速度大小为_ms，碰撞后的共同速度大小为_ms10某同学利用打

5、点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图甲 所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一 定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导 轨上，如图乙所示，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差3（1）下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；向气垫导轨通入压缩空气；把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固 定在滑块 l 的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；滑块

6、l 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块 2 放在气垫导轨的中间；先_，然后_，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如图所示：测得滑块 1（包括撞针）的质量为 310 g，滑块 2（包括橡皮泥）的质量为 205 g； 试完善实验步骤的内容（2）已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之 和为_ kgms；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为_kgms （保留三位 有效数字）（3）试说明第（2）问中两结果不完全相等的主要原因是_三、解答题三、解答题 11水平光滑桌面上有 A、B 两个小车，质量分别是 0.6 kg 和 0.

7、 2 kgA 车的车尾拉着纸带， A 车以某一速度与静止的 B 车发生一维碰撞，碰后两车连在一起共同向前运动碰撞前后打点计时器 打下的纸带如图所示根据这些数据，请猜想：把两小车加在一起计算，有一个什么物理量在碰撞前 后是相等的？12如图所示，气垫导轨上两个滑块质量分别为 m1=300 g、m2=200 g，给滑块 m1 一个初速度， 并用频闪照相技术拍摄下滑块碰撞前后的运动情况，已知频闪照相的时间间隔为 0.1 s，试分析两个 滑块碰撞前后有何物理量是不变的？4【答案与解析】 一、选择题一、选择题 1 【答案】A、B 2 【答案】D 3 【答案】C 4 【答案】AD 5 【答案】AC 6 【答

8、案】D 7 【答案】BC二、填空题二、填空题8 【答案】2(1 cos)gl 2(1 cos)gl 2(1 cos)gl 2(1 cos)gl9 【答案】0.6 0.4 【解析】由题图知开始在 0.02 s 内位移约为 1.2102 m，故碰前速度211.2 10m / s0.6m / s0.02v；碰后在 0.02 s 内位移约为 0.8102 m，故碰后速度220.8 10m / s0.4m / s0.02v10 【答案】 （1）接通打点计时器的电源 放开滑块 1 （2）0.620 0.618 （3）纸带与打点 计时器的限位孔有摩擦【解析】作用前滑块 1 的速度10.2m / s2m /

9、s0.1v ，其质量与速度的乘积为 0.310 kg2 ms=0.620 kgms，作用后滑块 1 和滑块 2 具有相同的速度0.168m / s1.2m / s0.14v ，其质量与速度的乘积之和为(0.310 kg+0.205 kg)1.2 ms=0.618 kgms三、解答题三、解答题 11 【答案】见解析 【解析】由纸带可以看出，A、B 两个小车碰前和碰后都是向右运动，且碰撞是发生在从右边数 第 5 个点时，A 车碰前、碰后都看成匀速运动，右边 4 个间隔距离为 6.6 cm，时间 t=40.02 s=0.08 s，6.6cm / s0.08Av =82.5 cms=0.825 msA

10、 物体的 mAvA=0.6 kg0.825 ms=0.495 kgms碰后 A 与 B 一起运动的速度5.8cm0.58m / s0.02 5sABv则 (mA+mB)vAB=(0.6+0.2) kg0.58ms=0.464 kgms故在误差允许范围内，mv 在碰撞前后是相等的 12 【答案】mv 的和是不变的 【解析】滑块 m1的初速度为211.70 10m / s0.17m / s0.1v，两个滑块相碰后结合为一体，它们5的共同速度为21.0 10m / s0.10m / s0.1v碰撞前滑块 m1的质量和速度的乘积 mv 为 5.1102 kgms，碰撞后滑块 m1、m2的质量和速度的乘积 mv 之和为 5.0102 kgms，说明两个滑块碰 撞前后物理量 mv 之和是不变的