16.1实验探究碰撞中的不变量每课一练新人教版选修3-5

金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第1页共3页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第1节实验：探究碰撞中的不变量每课一练1．在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量的实验中，下列说法正确的是()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．两小球必须都是钢性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘在一起共同运动2．在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，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3．若用打点计时器做探究碰撞中的不变量的实验，下列哪些操作是正确的()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图16－1－54．如图16－1－5所示，在用两小球探究碰撞中的不变量的实验中，关于入射小球在斜槽中释放点的高低对实验影响的说法中，正确的是()A．释放点越低，小球受阻力越小，入射小球的入射速度越小，误差越小B．释放点越高，两球碰后水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确C．释放点越高，两球相撞时相互作用的内力越大，碰撞前后“mv”之差越小，误差越小D．释放点越高，入射小球对被碰小球的作用越大，支柱对被碰小球的阻力造成的影响越小图16－1－65．质量分别为m1＝1kg和m2＝3kg的两个物体在光滑水平面上正碰，碰撞时间忽略不计，其x－t图象如图16－1－6所示，试通过计算回答：碰撞前后m1v、m2v的总量是否守恒？金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第2页共3页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com6．某同学用图16－1－7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，QR为水平槽．实验开始先使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16－1－7中O点是水平槽图16－1－7图16－1－8末端R在记录纸上的垂直投影点．B球落地痕迹如图16－1－8所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，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，哪些是本实验必须进行的测量？________(填选项号)．A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C．测量A球和B球的直径D．测量A球和B球的质量(或两球质量之比)E．测量G点相对于水平槽面的高度图16－1－97．如图16－1－9所示的装置中，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上．O点到A球球心的距离为L.使悬线在A球释放前张直，且线与竖直线的夹角为α，A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角β处，B球落到地面上，地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α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．(1)图16－1－9中x应是B球初始位置到________的水平距离；(2)为了探究碰撞中的守恒量，应测得____________________________等物理量．(3)用测得的物理量表示mAvA＝________________；mAvA′＝______________；mBvB′＝______________.详解答案第十六章动量守恒定律第1节实验：探究碰撞中的不变量1．选ABD两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，所以A正确．由于计算碰撞前速度时用到了mgh＝12mv2－0，即初速度要求为0，B正确；本实验中对小球的性能无要求，C错误；两球正碰后，有各种运动情况，所以D正确．2．选AB导轨不水平，小车速度将会受重力影响，A项对；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，导致速度计算出现误差，B项对．金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第3页共3页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com3．选BC车的质量可以用天平测量，改变小车的质量可以加砝码，没有必要一个用钉子而另一个用橡皮泥配重，这样做的目的是为了碰撞后粘在一起有共同速度，便于测量碰后的速度，选项B正确．打点计时器的使用原则是先接通电源，C项正确．4．选BD小球从斜槽上滚下每次受的阻力相同，阻力大小并不影响实验，也不是误差产生的原因．释放点越高，两球碰后的位移越大，测量的相对误差越小，因此释放点应尽量高些．5．解析：碰撞前：v1＝4m/s，v2＝0m/s，m1v1＋m2v2＝4kg·m/s碰撞后：v1′＝－2m/s，v2′＝2m/s，m1v1′＋m2v2′＝4kg·m/s所以碰撞前后m1v、m2v的总量守恒．答案：守恒6．解析：(1)将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由刻度尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.8cm.(2)本题利用了高度相同小球做平抛运动的时间相同，在比例式中，可以用位移代替速度，即变难测物理量为易测物理量．故还应测出未放B球时，A球落点位置到O点的距离(A)，及A和B碰后，A球落点位置到O点的距离(B)，还有A、B两球质量(D)．答案：(1)64.8(2)ABD7．解析：小球A在碰撞前后做摆动，满足机械能守恒．小球B在碰撞后做平抛运动，则x应为B球的平均落点到初始位置的水平距离．要得到碰撞前后的mv，要测量mA、mB、α、β、L、H、x等，对A由机械能守恒mAgL(1－cosα)＝12mAv2A，mAvA＝mA2gL(1－cosα).碰后对A，有mAgL(1－cosβ)＝12mAvA′2，得mAvA′＝mA2gL(1－cosβ)，碰后B做平抛运动，有x＝vBt，H＝12gt2，所以mBvB′＝mBxg2H.答案：(1)B球平均落点(2)mA、mB、α、β、L、H、x(3)mA2gL(1－cosα)mA2gL(1－cosβ)mBxg2H