2018學(xué)年高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 實(shí)驗(yàn):研究碰撞中的動(dòng)量守恒習(xí)題 教科版選修3-5.doc
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實(shí)驗(yàn):研究碰撞中的動(dòng)量守恒一、選擇題1在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中不變量的實(shí)驗(yàn)中,哪些因素可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差( ) A導(dǎo)軌安放不水平 B小車上擋光板傾斜 C兩小車質(zhì)量不相等 D兩小車碰后連在一起2在“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中,為了順利地完成實(shí)驗(yàn),入射球質(zhì)量為m1,被碰球質(zhì)量為m2,二者關(guān)系應(yīng)是( ) Am1m2 Bm1=m2 Cm1m2 D以上三個(gè)關(guān)系都可以3兩球相向運(yùn)動(dòng),發(fā)生正碰,碰撞后兩球均靜止,于是可以斷定,在碰撞以前( ) A兩球的質(zhì)量相等B兩球的速度大小相同 C兩球的質(zhì)量與速度的乘積之和的大小相等D以上都不能斷定,4對(duì)于實(shí)驗(yàn)最終的結(jié)論,下列說(shuō)法正確的是( )A僅限于一維碰撞B任何情況下也一定成立C式中的都是速度的大小D式中的不變量是和組成的系統(tǒng)的質(zhì)量與速度的乘積5如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相同的小鋼球,按圖示方式懸掛,讓其中一個(gè)小球保持靜止,把另一小球拉開一定的角度,然后自由釋放,下列說(shuō)法正確的是( ) A碰撞后,兩球相互交換速度,入射球靜止,被碰球以入射球碰前的速度運(yùn)動(dòng) B碰撞后,入射球被反彈,被碰球以入射球碰前2倍的速度運(yùn)動(dòng)C碰撞前后,兩球有(和分別表示兩球相碰前后的速度)D碰撞前后,兩球有(和分別表示兩球相碰前后的速度) 6在氣墊導(dǎo)軌上的兩個(gè)滑塊P、Q,質(zhì)量分別為、,已知它們碰撞后的速度分別為,碰撞前P的速度為,則碰撞前Q的速度為( )A0 BC D 7在光滑的水平桌面上有兩個(gè)小球,甲球的質(zhì)量為2kg,乙球的質(zhì)量為1kg,甲球以4m/s的速度和原來(lái)靜止的乙球發(fā)生對(duì)心碰撞,則下列說(shuō)法正確的是( )A碰撞后甲球的速度為零,乙球的速度為8m/s,方向與甲球原來(lái)的速度方向相同 B碰撞后甲球的速度一定變小 C僅根據(jù)上述條件無(wú)法求出碰撞后兩球的速度大小 D以上說(shuō)法均不正確二、填空題8利用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量,若繩長(zhǎng)均為,球1、2分別由偏角和靜止釋放,則在最低點(diǎn)碰撞前的速度大小分別為_、_若碰撞后向同一方向運(yùn)動(dòng)最大偏角分別為和,則碰撞后兩球的瞬時(shí)速度大小分別為_、_ 9如圖(a)所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車,甲車系一穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,當(dāng)甲車受到水平向右的瞬時(shí)力時(shí),隨即啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,甲車運(yùn)動(dòng)一段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰并連在一起運(yùn)動(dòng),紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運(yùn)動(dòng)情況如圖(b)所示,電源頻率為50Hz,則碰撞前甲車速度大小為_ms,碰撞后的共同速度大小為_ms 10某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,如圖乙所示,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差 (1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟: 安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平; 向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣; 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器越過(guò)彈射架并固定在滑塊l的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向; 滑塊l擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩; 把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間; 先_,然后_,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng); 取下紙帶,重復(fù)步驟,選出較理想的紙帶如圖所示: 測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g;試完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容 (2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知,兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為_ kgms;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_kgms(保留三位有效數(shù)字) (3)試說(shuō)明第(2)問(wèn)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_三、解答題11水平光滑桌面上有A、B兩個(gè)小車,質(zhì)量分別是0.6 kg和0. 2 kgA車的車尾拉著紙帶,A車以某一速度與靜止的B車發(fā)生一維碰撞,碰后兩車連在一起共同向前運(yùn)動(dòng)碰撞前后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示根據(jù)這些數(shù)據(jù),請(qǐng)猜想:把兩小車加在一起計(jì)算,有一個(gè)什么物理量在碰撞前后是相等的? 12如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊質(zhì)量分別為m1=300 g、m2=200 g,給滑塊m1一個(gè)初速度,并用頻閃照相技術(shù)拍攝下滑塊碰撞前后的運(yùn)動(dòng)情況,已知頻閃照相的時(shí)間間隔為0.1 s,試分析兩個(gè)滑塊碰撞前后有何物理量是不變的? 【答案與解析】一、選擇題1【答案】A、B2【答案】D 3【答案】C4【答案】AD5【答案】AC6【答案】D7【答案】BC二、填空題8【答案】 9【答案】0.6 0.4 【解析】由題圖知開始在0.02 s內(nèi)位移約為1.2102 m,故碰前速度;碰后在0.02 s內(nèi)位移約為0.8102 m,故碰后速度10【答案】(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 放開滑塊1 (2)0.620 0.618 (3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔有摩擦 【解析】作用前滑塊1的速度,其質(zhì)量與速度的乘積為0.310 kg2 ms=0.620 kgms,作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度,其質(zhì)量與速度的乘積之和為(0.310 kg+0.205 kg)1.2 ms=0.618 kgms三、解答題11【答案】見(jiàn)解析【解析】由紙帶可以看出,A、B兩個(gè)小車碰前和碰后都是向右運(yùn)動(dòng),且碰撞是發(fā)生在從右邊數(shù)第5個(gè)點(diǎn)時(shí),A車碰前、碰后都看成勻速運(yùn)動(dòng),右邊4個(gè)間隔距離為6.6 cm,時(shí)間t=40.02 s=0.08 s,=82.5 cms=0.825 msA物體的mAvA=0.6 kg0.825 ms=0.495 kgms 碰后A與B一起運(yùn)動(dòng)的速度 則 (mA+mB)vAB=(0.6+0.2) kg0.58ms=0.464 kgms 故在誤差允許范圍內(nèi),mv在碰撞前后是相等的12【答案】mv的和是不變的 【解析】滑塊m1的初速度為,兩個(gè)滑塊相碰后結(jié)合為一體,它們的共同速度為碰撞前滑塊m1的質(zhì)量和速度的乘積mv為5.1102 kgms,碰撞后滑塊m1、m2的質(zhì)量和速度的乘積mv之和為5.0102 kgms,說(shuō)明兩個(gè)滑塊碰撞前后物理量mv之和是不變的- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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