2017-2018学年高二物理人教版选修3-5习题：第16章+动量守恒定律+第1节+达标+Word版含答案.docVIP

第十六章　第一节 1．(山东青岛市部分重点中学2016～2017学年高二下学期检测)气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计配合使用能完成许多实验。 现提供以下实验器材：(名称、图象、编号如图所示) 利用以上实验器材还可以完成“探究一维碰撞中的守恒量”的实验。为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m1v0＝(m1＋m2)v (1)针对此原理，我们应选择的器材编号为：__ABC__。 (2)在我们所选的器材中：__B__器材对应原理中的m1(填写器材编号)。 解析：该实验的原理为m1v0＝(m1＋m2)v，两个物体最终粘在一起，一起运动，通过光电门可以测量速度的大小，所以应选择的器材为A、B、C。因为m1应该是先运动的滑块，不是静止的滑块，所以对应的器材是B。 2．(湖北省部分重点中学2016～2017学年高二下学期检测)在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量m1＝170g，右侧滑块质量m2＝110g，挡光片宽度为3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32s，Δt2＝0.21s。则两滑块的速度分别为v1′＝__0.094__m/s，v2′＝__0.143__m/s。烧断细线前m1v1＋m2v2＝__0__kg·m/s，烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝__2.5×10－4kg·m/s__kg·m/s。可得到的结论是__在实验允许的误差范围内，两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量__。 解析：取向左方向为正，两滑块速度 v1′＝＝m/s≈0.094m/s， v2′＝＝m/s≈－0.143m/s。 烧断细线前m1v1＋m2v2＝0 烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝(0.170×0.094－0.110×0.143)kg·m/s＝2.5×10－4kg·m/s，在实验允许的误差范围内，m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。 3．(河北省冀州中学2016～2017学年高二下学期期中)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__BC____段计算小车甲的碰前速度，应选__DE__段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两格填“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＝__0.420__kg·m/s；碰后m甲v甲′＋m乙v乙′＝__0.417__kg·m/s。 (3)通过计算得出的结论是__在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的。__。 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＝＝1.05m/s，v′＝＝0.695m/s 碰前m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)根据(2)中数据可知：在误差允许的范围内，碰撞前两车质量与速度乘积之和等于碰撞后两车质量与速度乘积之和。 4．(湖北省武钢三中、武汉三中、省实验中学2015～2016学年高二下学期联考)用如图所示装置来进行探究碰撞的不变量的实验，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α。球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直线夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张覆盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。保持α角度不变，多次重复上述实验，在白纸上记录到多个B球的落地点。 (1)图中s应是B球初始位置到__B球落地点__的水平距离。 (2)为了探究碰撞中的守恒量，应测得__mA、mB、L、α、β、H、s__等物理量。 (3)用测得的物理量表示：mAvA＝　mA　；mAv′A＝　mA　；mBv′B＝　mB·s　。 解析：本题需要求解出A、B碰撞前、后