2019-2020学年高中物理 第1章 动量守恒研究 实验 验证动量守恒定律随堂演练巩固提升课件 鲁

1．(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中，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解析：选AB．选项A中，导轨不水平，小车速度将受重力的影响，从而导致实验误差；选项B中，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，使计算速度出现误差，所以答案应为A、B．2．(多选)在做利用悬线悬挂等大的小球探究碰撞中的不变量的实验中，下列说法正确的是()A．悬挂两球的细线长度要适当且等长B．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C．两小球必须都是刚性球且质量相同D．两小球碰后可以粘合在一起共同运动解析：选ABD．两线等长能保证两球正碰，也就是对心碰撞，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，即初速度为0时碰前的速度为v＝2gh，B正确．本实验中对小球的材质性能无要求，C错误．两球正碰后，有各种运动情况，所以D正确．3．(多选)在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”实验时，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．先接通打点计时器的电源，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解析：选BC．车的质量可以用天平测量，没有必要一个用撞针而另一个用橡皮泥配重．这样做的目的是为了碰撞后两车粘在一起有共同速度，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．在利用平抛运动做“探究碰撞中的不变量”实验中，安装斜槽轨道时，应让斜槽末端的切线保持水平，这样做的目的是()A．入射球得到较大的速度B．入射球与被碰球对心碰撞后速度均为水平方向C．入射球与被碰球碰撞时动能无损失D．入射球与被碰球碰撞后均能从同一高度飞出解析：选B．实验中小球能水平飞出是实验成功的关键，只有这样才能使两个小球在空中运动时间相等．5．“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球质量m1＝15g，原来静止的被碰小球质量m2＝10g，由实验测得它们在碰撞前后的x－t图象如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的m1v1是________，入射小球碰撞后的m1v′1是________，被碰小球碰撞后的m2v′2是________．由此得出结论__________________________________________________．解析：由题图可知碰撞前m1的速度大小v1＝0.20.2m/s＝1m/s故碰撞前的m1v1＝0．015×1kg·m/s＝0．015kg·m/s碰撞后m1的速度大小v′1＝0.3－0.20.4－0.2m/s＝0．5m/sm2的速度大小v′2＝0.35－0.20.4－0.2m/s＝0．75m/s故m1v′1＝0．015×0．5kg·m/s＝0．0075kg·m/sm2v′2＝0．01×0．75kg·m/s＝0．0075kg·m/s可知m1v1＝m1v′1＋m2v′2．答案：0．015kg·m/s0．0075kg·m/s0．0075kg·m/s碰撞中mv的矢量和是守恒的量6．用如图所示的装置可以完成“探究碰撞中的不变量”实验．(1)若实验中选取的A、B两球半径相同，为了使A、B发生一维碰撞，应使两球悬线长度________，悬点O1、O2之间的距离等于________．(2)若A、B两球的半径不相同，利用本装置能否完成实验？如果你认为能完成，请说明如何调节？解析：(1)为了保证一维碰撞，碰撞点应与两球在同一条水平线上．故两球悬线长度相等，O1、O2之间的距离等于球的直径．(2)如果两球的半径不相等，也可完成实验．调整装置时，应使O1、O2之间的距离等于两球的半径之和，两球静止时，球心在同一水平高度上．答案：(1)相等球的直径(2)见解析7．把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接起来，中间夹一被压缩了的轻弹簧，置于摩擦可以忽略不计的水平桌面上，如图所示，现烧断细线，观察两球的运动情况，进行必要的测量，探究物体间发生相互作用时的不变量．测量过程中：(1)还必须添加的器材有______________________________．(2)需直接测量的数据是______________________________．解析：两球被弹开后，分别以不同的速度离开桌面做平抛运动，两球做平抛运动的时间相等，均为t＝2hg(h为桌面离地的高度)．根据平抛运动规律，由两球落地点距抛出点的水平距离x＝v·t，知两物体水平速度之比等于它们的射程之比，即v1∶v2＝x1∶x2，因此本实验中只需测量x1、x2即可．测量x1、x2时需准确记下两球落地点的位置，故需要直尺、纸、复写纸、图钉、细线、铅锤和木板等．若要探究m1x1＝m2x2或m1x21＝m2x22或x1m1＝x2m2是否成立，还需要用天平测量两球的质量m1、m2．答案：(1)直尺、纸、复写纸、图钉、细线、铅锤、木板、天平(2)两球的质量m1、m2以及它们做平抛运动的射程x1、x28．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动．然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图所示．在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．(1)若已得到打点纸带如图所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，则应选________段计算小车甲的碰前速度，应选________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)．(2)已测得小车甲的质量m甲＝0．40kg，小车乙的质量m乙＝0．20kg，由以上测量结果可得：碰前m甲v甲＋m乙v乙＝________kg·m/s；碰后m甲v′甲＋m乙v′乙＝________kg·m/s．(3)通过计算得出的结论是什么？____________________________________________________解析：(1)观察打点计时器打出的纸带，点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段，CD段点迹不均匀，故CD应为碰撞阶段，甲、乙碰撞后一起匀速直线运动，打出间距均匀的点，故应选DE段计算碰后共同的速度．(2)v甲＝BCΔt＝1．05m/s，v′＝DEΔt＝0．695m/sm甲v甲＋m乙v乙＝0．420kg·m/s碰后m甲v′甲＋m乙v′乙＝(m甲＋m乙)v′＝0．60×0．695kg·m/s＝0．417kg·m/s．(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的．答案：(1)BCDE(2)0．4200．417(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放