2019-2020年高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 第1節(jié) 實(shí)驗(yàn):探究碰撞中的不變量課后訓(xùn)練 新人教版選修3-5.doc
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2019-2020年高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 第1節(jié) 實(shí)驗(yàn):探究碰撞中的不變量課后訓(xùn)練 新人教版選修3-5 1.如圖所示,球m1從斜槽某一高度由靜止?jié)L下,落到水平面上的P點(diǎn)。今在槽口末端放一與m1半徑相同的球m2,仍讓球m1從斜槽滾下,并與球m2正碰后使兩球落地,球m1和m2的落地點(diǎn)分別是M、N。已知槽口末端在白紙上的投影位置為O點(diǎn)。則實(shí)驗(yàn)必須滿(mǎn)足的條件是( ) A.軌道末端的切線(xiàn)必須是水平的 B.斜槽軌道必須光滑 C.入射球m1每次必須從同一高度由靜止?jié)L下 D.m1<m2 2.在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中,哪些因素可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差偏大( ) A.導(dǎo)軌安放不水平 B.小車(chē)上擋光板傾斜 C.兩小車(chē)質(zhì)量不相等 D.兩小車(chē)碰后連在一起 3.在氣墊導(dǎo)軌上的兩個(gè)滑塊P、Q質(zhì)量分別為m1、m2,已知它們碰撞后的速度分別為v1′、v2′,碰撞前P的速度為v1,則碰撞前Q的速度為( ) A.0 B.v1′+v2′-v1 C. D. 4.在用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時(shí),左側(cè)滑塊質(zhì)量m1=170 g,右側(cè)滑塊質(zhì)量m2=110 g,擋光片寬度為3.00 cm,兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片,并用細(xì)線(xiàn)連在一起,如圖所示。開(kāi)始時(shí)兩滑塊靜止,燒斷細(xì)線(xiàn)后,兩滑塊分別向左、右方向運(yùn)動(dòng)。左、右擋光片通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間分別為Δt1=0.32 s、Δt2=0.21 s。取向左為正方向,則兩滑塊的速度分別為v1′=______ m/s,v2′=______ m/s。燒斷細(xì)線(xiàn)前m1v1+m2v2=______ kgm/s,燒斷細(xì)線(xiàn)后m1v1′+m2v2′=______ kgm/s??傻玫降慕Y(jié)論是______________________。 5.在“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中,也可以探究mv2這個(gè)量(對(duì)應(yīng)于動(dòng)能)的變化情況。 甲(用弓形彈片) 乙(安裝撞針和橡皮泥) (1)若采用弓形彈片彈開(kāi)靜止的兩滑塊的方案如圖甲所示,彈開(kāi)后的mv2的總量________(選填“大于”“小于”或“等于”)彈開(kāi)前mv2的總量,這是因?yàn)開(kāi)_______________。 (2)若采用乙圖的方案,碰撞前mv2的總量______(選填“大于”“小于”或“等于”)碰后mv2的總量。說(shuō)明該碰撞中,存在________損失。 6.某同學(xué)用如圖所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)探究碰撞過(guò)程中的不變量,圖中PQ是斜槽,QR為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下,和B球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。 (1)安裝器材時(shí)要注意:固定在桌邊上的斜槽末端的切線(xiàn)要沿________方向。 (2)某次實(shí)驗(yàn)中,得出小球落點(diǎn)情況如圖所示(單位是cm),P′、M、N分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落點(diǎn)的平均位置(把落點(diǎn)圈在內(nèi)的最小圓的圓心)。則入射小球和被碰小球質(zhì)量之比為m1∶m2=________。 7.某同學(xué)把兩塊質(zhì)量不同的鐵塊用細(xì)線(xiàn)連接,中間夾一被壓縮了的彈簧,如圖所示。將這一系統(tǒng)置于光滑水平桌面上,燒斷細(xì)線(xiàn),觀(guān)察物體的運(yùn)動(dòng)情況,進(jìn)行必要的測(cè)量,來(lái)探究物體間相互作用時(shí)的不變量。 (1)該同學(xué)還必須準(zhǔn)備的器材是____________________。 (2)需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是________________。 (3)用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證物體間相互作用時(shí)的不變量的關(guān)系式是__________。 參考答案 1. 答案:AC 解析:軌道末端水平可以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng),入射球m1每次從同一高度由靜止?jié)L下可以保證每次碰前入射球速度相同,故A、C項(xiàng)正確。B中斜槽是否光滑對(duì)實(shí)驗(yàn)幾乎無(wú)影響,但質(zhì)量m1應(yīng)大于m2,否則入射球會(huì)反彈,從而引起較大的誤差。 2. 答案:AB 解析:導(dǎo)軌不水平,小車(chē)速度將會(huì)受重力影響;擋光板傾斜會(huì)導(dǎo)致?lián)豕獍鍖挾炔坏扔趽豕怆A段小車(chē)通過(guò)的位移,導(dǎo)致速度計(jì)算出現(xiàn)誤差。 3. 答案:D 解析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′可知,式中只有v2不知,利用該式解得v2=,所以選項(xiàng)D正確。 4. 答案:0.094?。?.143 0 2.510-4 kgm/s 在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi),兩滑塊質(zhì)量與各自速度的乘積之和為不變量 解析:取向左方向?yàn)檎较颍瑑苫瑝K速度≈0.094 m/s,≈-0.143 m/s。 燒斷細(xì)線(xiàn)前m1v1+m2v2=0 燒斷細(xì)線(xiàn)后m1v1′+m2v2′=(0.1700.094-0.1100.143) kgm/s≈2.510-3 kgm/s,在實(shí)驗(yàn)允許的誤差范圍內(nèi),m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。 5. 答案:(1)大于 弓形彈片將彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為兩滑塊的動(dòng)能 (2)大于 機(jī)械能(或動(dòng)能) 6. 答案:(1)水平 (2)4∶1 解析:(1)為保證小球滾落后做平拋運(yùn)動(dòng),斜槽末端的切線(xiàn)要沿水平方向。 (2)由碰撞過(guò)程中mv的乘積總量守恒可知 (t為運(yùn)動(dòng)時(shí)間) 代入數(shù)據(jù)可解得m1∶m2=4∶1。 7. 答案:(1)刻度尺、天平 (2)兩鐵塊的質(zhì)量m1、m2和兩鐵塊落地點(diǎn)到桌邊的水平距離x1、x2 (3)m1x1=m2x2 解析:本題為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),在細(xì)線(xiàn)燒斷瞬間,在彈簧彈力的作用下兩鐵塊m1、m2分別被彈出桌面做平拋運(yùn)動(dòng),拋出時(shí)速度不易直接測(cè)量,但可以測(cè)量?jī)设F塊落點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離,故實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)有刻度尺、天平。 設(shè)落地時(shí)間為t,用天平測(cè)出兩鐵塊質(zhì)量分別為m1、m2,用刻度尺測(cè)出落點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離分別為x1、x2,則,,若能求得m1x1=m2x2即推知m1v1=m2v2的等量關(guān)系。- 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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