人教版高中物理选修3-5实验：探究碰撞中的不变量名师精编作业2.docVIP

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 第十六章　动量守恒定律 第1节　实验：探究碰撞中的不变量 1．两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动，这种碰撞叫做 ________．在一维碰撞的情况下，与物体运动有关的物理量只有物体的______和 ______．若速度与设定的方向一致，取____值，否则取____值． 2．设两个物体的质量为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、 v2′，则两个物体在一维碰撞的情况下碰撞前后不变的物理量，可能有以下几种情况： (1)m1v1＋m2v2＝______________ (2)m1veq \o\al(2,1)＋m2veq \o\al(2,2)＝____________ (3)eq \f(v1,m1)＋eq \f(v2,m2)＝______________________ 也许还有…… 探究以上各关系式是否成立，关键是准确测量碰撞前后的速度v1、v2、v1′、v2′. 3．一维碰撞情况下探究不变量的方案 方案一：利用气垫导轨实现一维碰撞 (1)质量的测量：用______测量． (2)速度的测量：v＝eq \f(Δx,Δt)，式中Δx为滑块上挡光片的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块 的挡光片经过光电门的______． (3)所用器材：__________、光电计时器、______、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰 撞架、胶布、撞针、橡皮泥． 方案二：利用等长悬线悬挂等大小的球实现一维碰撞 (1)质量的测量：用天平测量． (2)速度的测量：可以测量小球被拉起的______，从而算出碰撞前对应小球的速度；测量 被碰小球摆起的______，算出碰撞后对应小球的速度． (3)所用器材：带细线的______(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等． 方案三：利用小车在光滑桌面上碰撞另一辆静止小车实现一维碰撞 (1)质量的测量：用天平测量． (2)速度的测量：v＝eq \f(Δx,Δt)，Δx是纸带上两计数点间的______，可用________测量；Δt为小 车经过Δx所用的______，可由打点间隔算出． (3)所用器材：光滑长木板、____________、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥． 【概念规律练】 知识点一　实验的操作 1．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是(　　) A．滑块的质量 B．挡光的时间 C．挡光片的宽度 D．光电门的高度 2．在课本参考案例二中，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 知识点二　实验原理及注意事项 图1 3．如图1所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的、质量都 是M的滑块A、B，做探究碰撞中不变量的实验： (1)把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销 卡住A和B，在A和B的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态． (2)按下电钮使电动卡销放开，同时起动记录两滑块运动时间的两个电子计时器，当A和 B与挡板C和D碰撞的同时，电子计时器自动停表，记下A至C运动时间t1，B至D运 动时间t2. (3)重复几次取t1、t2的平均值． 请回答以下几个问题： ①在调整气垫导轨时应注意__________________________________________； ②应测量的数据还有________________________________________________； ③作用前A、B两滑块速度与质量乘积之和为__________，作用后A、B两滑块速度与质 量乘积之和为____________． 【方法技巧练】 实验数据的处理方法 图2 4．在“探究碰撞中不变量”的实验中称得入射小球1的质量m1＝15g，被碰小球2的 质量m2＝10g，由实验得出它们在碰撞前后的位移—时间图线如图2中的1、1′、2′ 曲线所示，则由图可知，入射小球在碰前m1v1＝________g·cm/s，入射小球在碰后m1v1′ ＝________g·cm/s，被碰小球m2v2′＝________g·cm/s.由此可得出结论_____________ ____________________________________________________________________________ ____________________． 5．如图3所示，已知A、B之间的质量关系是mB＝1