人教版高中物理选修3－516.1实验探究碰撞中的不变量名师精编课时作业.docVIP

WWW.KS5U.COM ……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 WWW.KS5U.COM 第十六章 动量守恒定律 1　实验:探究碰撞中的不变量 基础巩固 1 (多选)某同学探究碰撞中的不变量,猜想碰撞前后物体的质量与它的速度的乘积是不变量。用如图所示的斜槽来验证这一猜想时,必须测量的物理量是(　　) A.入射小球和被碰小球的质量 B.入射小球从静止释放时的高度 C.入射小球未碰撞时飞出的水平距离 D.入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平距离 答案：ACD 2(多选)在用气垫导轨进行探究碰撞中的不变量实验时,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 解析：利用挡光片的宽度和挡光时间可以知道滑块的速度,即v=xt,知道了质量和速度才能表示出mv,由实验原理可知,选项A、 答案：ABC 3 (多选)用如图所示的装置探究碰撞中的不变量时,必须注意的事项是(　　) A.A球到达最低点时,两球的球心连线可以不水平 B.A球到达最低点时,两球的球心连线要水平 C.多次测量减小误差时,A球必须从同一高度下落 D.多次测量减小误差时,A球必须从不同高度下落 解析：要保证一维对心碰撞,碰撞时球心必须在同一高度;多次测量求平均值,必须保证过程的重复性,即A球必须从同一高度下落。故选项B、C正确,选项A、D错误。 答案：BC 4 如图甲所示,在水平光滑轨道上停着A、B两辆实验小车,A车系一穿过打点计时器的纸带,给A车一个初速度,使之做匀速直线运动时启动打点计时器,A车运动一段距离后,与静止的B车发生碰撞并粘在一起运动,纸带记录下碰撞前A车和碰撞后两车运动情况如图乙所示,电源频率为50 H ,则碰撞前A车速度大小为　　　　m/s,碰撞后两车的共同速度大小为　　　　m/s。? 解析：碰撞前A车在0.04 s内的位移x1=2.40 cm,由v=xt得,v1=x1t=0.024 0m0.04s=0 答案：0.6　0.4 5 在探究碰撞中的不变量的实验中,入射小球m1=15 g,原来静止的被碰小球m2=10 g,由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图所示,可知入射小球碰撞后的m1v1=　　　　　　,入射小球碰撞前的m1v1=　　　　　　,被碰撞后的m2v2=　　　　　　　。由此得出结论　? 　。? 答案：0.007 5 kg·m/s　0.015 kg·m/s　0.007 5 kg 碰撞前后质量与速度的矢量和相等 6下图为探究碰撞中的不变量的实验装置示意图。 (1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同,所以我们在实验中可以用小球飞行的　　　　　　　　来代表小球的水平速度。? (2)本实验必须要求的条件是(　　) A.斜槽轨道必须是光滑的 B.斜槽轨道末端点的切线是水平的 C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放 D.入射球与被碰球满足mamb,ra=rb (3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是(　　) A.ma·ON=ma·OP+mb·OM B.ma·OP=ma·ON+mb·OM C.ma·OP=ma·OM+mb·ON D.ma·OM=ma·OP+mb·ON 解析：(1)在此实验装置中两球的飞行时间相同,实验中可用平抛时间作为时间单位,从而将比较速度大小转化为比较水平位移的大小。 (2)此实验要求两小球平抛,所以应使斜槽末端点的切线是水平的,B对。要求碰撞时入射小球的速度不变,应使入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放,C对,A错。为使入射小球不返回且碰撞时为对心正碰,应使mamb且ra=rb,D对。 (3)实验中要验证mava=mava+mbvb,取平抛时间为时间单位,则变为maOPt=maOMt+mbON 答案：(1)水平位移　(2)BCD　(3)C 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哪些? (2)需直接测量的数据有哪些? (3)需要验算的表达式如何表示? 解析：两球弹开后,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=vt,知两物体水平速度之比等于它们的射程之比,即v1∶v2=x1∶x2;所以实验中只需测量x1、x2即可。测量x1、x2时需准确记下两球落地点的位置,故需要刻度尺、纸、复写纸、图钉、细线、