nbhkdz.com冰点文库

高二人教版物理选修3-5课后巩固练习:第16章 1 实验:探究碰撞中的不变量

时间:2018-07-02


第十六章 1

动量守恒定律

实验:探究碰撞中的不变量

一、单项选择题 1.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中,哪些因素可导致实验误差( B ) A.导轨水平安放 C.两小车质量不相等 B.小车上挡光板倾斜 D.两小车碰后连在一起

2.下列关于打点计时器或光电门的测速说法不正确的是( A ) A.打点计时器使用的电源是直流电源 B.打点计时器两计时点之间的时间间隔等于电源的周期 C.光电门的挡光板越窄越好 D.使用打点计时器时,要先接通电源,再松开纸带 解析:打点计时器使用的电源是交流电源. 3.在气垫导轨上进行探究实验时,首先应该做的是( D ) A.给气垫导轨通气 B.给光电计时器进行扫零处理 C.把滑块放到导轨上 D.检查挡光片通过光电门时是否能挡光计时 4.在探究碰撞中的不变量时,采用如图所示的实验装置,仪器按要求安装好后开始实验,第一次不放被 碰小球,第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分,在白纸上记录重锤位置和各小球落点的平 均位置依次为 O、A、B、C,则下列说法中正确的是( D ) A.第一、二次入射小球的落点依次是 A、B B.第一、二次入射小球的落点依次是 C、B C.第二次入射小球和被碰小球将同时落地 D.第二次入射小球和被碰小球不会同时落地 解析:最远的 C 点一定是被碰小球的落点,碰后入射小球的速度将减小,因此 A、B 均错误;由于被碰小 球是放在斜槽末端的,因此被碰小球飞出后入射小球才可能从斜槽末端飞出,两小球不可能同时落地,C 错,D 对. 二、双项选择题 5.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( BC ) A.A 到达最低点时,两球的球心连线可以不水平 B.A 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,必须在碰撞时球心在同一高度;多次测量求平均值,必须保证过程的重复性, A 球必须从同一高度下落. 6.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( CD )
1

A.滑块的质量

B.挡光的时间

C.光电门与滑块间的距离 D.光电门的高度 7.若用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验,下列操作中正确的是( AC ) A.相互作用的两车上,一个装撞针,一个装橡皮泥,是为了碰撞后黏在一起 B.相互作用的两车上,一个装撞针,一个装橡皮泥,是为了改变两车的质量 C.先接通打点计时器的电源,再释放拖动纸带的小车 D.先释放拖动纸带的小车,再接通打点计时器的电源 8.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞中不变量的实验:在小车 A 的前端黏有橡皮泥,推动小车 A 使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车 B 相碰并黏合成一体,继续做匀速运动,他设计的装置如 图所示.在小车 A 后连着纸带,电磁打点计时器的电源频率为 50 Hz,长木板下垫着小木片.则( AB )

A.长木板垫着小木片是为了平衡摩擦,保证小车碰撞前后做匀速运动 B.实验过程中应先接通电源,再让小车 A 运动 C.计算碰撞前后小车的速度时,在纸带上任选对应过程的一段即可 D.此碰撞中 A、B 两小车这一系统的机械能守恒 9.某同学利用如图所示的装置探究碰撞过程中的不变量,下列说法正确的是( BD ) A.悬挂两球的细绳长度要适当,可以不等长 B.由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度 C.两小球必须都是钢性球,且质量相同 D.两小球碰后可以黏合在一起共同运动 解析:两绳等长,能保证两球正碰以减小实验误差,所以 A 错误;计算碰撞前速度时用到了 mgh=mv2/2 -0,即初速度为 0,B 正确;本实验中对小球的性能无要求,C 错误;两球正碰后,运动情况有多种可能, 所以 D 正确. 三、非选择题 10.在“探究碰撞中的不变量”的实验中,也可以探究 mv2 这个量(对应于动能)的变化情况. 若采用如图所示弓形弹片弹开滑块的方案,弹开后的 mv2 的总量大于(填“大于”、“小 于”或“等于”)弹开前 mv2 的总量, 这是因为弹片的弹性势能转变为滑块的动能, 滑块的 动能增加. 解析:弹开前,两滑块静止,动能为零;弹开后,弹片的弹性势能转变为滑块动能,故弹开后 mv2 大. 11.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 得它们的碰撞前后的 x-t 图象如图所示,由图可知,入射小球碰撞前的 m1v1 是 0.015_kg· m/s,入射小球碰 撞后 m1v1′是 0.007_5_kg· m/s,被碰小球碰撞后的 m2v2′是 0.007_5_kg· m/s.由此得出结论碰撞前后 mv 的 矢量和守恒.

2

0.2 解析:由题图可知碰撞前 m1 的速度大小 v1= m/s=1 m/s,故碰撞前的 m1v1=0.015 0.2 0.3-0.2 kg×1 m/s=0.015 kg· m/s.碰撞后 m1 速度大小 v1′= m/s=0.5 m/s,m2 的速度 0.4-0.2 0.35-0.2 大小 v2′= m/s=0.75 m/s,故 m1v1′=0.015 kg×0.5 m/s=0.007 5 kg· m/s, 0.4-0.2 m2v2′=0.01×0.75 kg· m/s=0.007 5 kg· m/s,由此可知 m1v1=m1v1′+m2v2′. 12.某同学用如图 1 所示的装置通过半径相同的 A、B 两球的碰撞探究不变量,图中 PQ 是斜槽,QR 为水 平槽,实验时先使 A 球从斜槽上某一固定位置 G 由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕 迹,重复上述操作 10 次,得到 10 个落点痕迹.再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让 A 球仍从位 置 G 由静止开始滚下,和 B 球碰撞后,A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作 10 次,图中 O 点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点.B 球落点痕迹如图 2 所示,其中米尺水平放置, 且平行于 G、R、O 所在平面,米尺的零点与 O 点对齐.

图1 (1)碰撞后 B 球的水平射程应取为 64.7cm.

图2

(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量 ABD(填字母). A.水平槽上未放 B 球时,测量 A 球落点位置到 O 点的距离 B.A 球与 B 球碰撞后,测量 A 球落点位置到 O 点的距离 C.测量 A 球或 B 球的直径 D.测量 A 球和 B 球的质量(或两球的质量之比) E.测量 G 点相对于水平槽面的高度 解析:(1)应把记录纸上 B 球的落点痕迹用尽量小的圆包括起来,然后取其圆心位置,即可视为这些落点的 平均位置.故取 64.7(允许取值范围为 64.2~65.2).(2)题意中已给出 A、B 两球的半径相同,而实验装置 中,A、B 两球抛出点相同,均为槽口处,所以 C 可省略.实验结论中,因小球的平抛初速都用水平射程 代替,不必求出初速的具体数据,所以 E 省略. 13.(双选) 如图所示,A、B 是两个小物块,C 是轻弹簧,用一根细线连接 A、B 使弹簧 C 处于压缩状态, 然后放置在光滑的水平桌面上.要探究 A、B 只在弹簧作用下的不变量,可以不需要测量的物理量是( AD ) A.桌面的宽度 B.两物块的质量 C.两物块离开桌面后的水平距离 D.两物块飞行的时间

3

14.用如图所示的实验装置来探究碰撞中的不变量.

(1)安装和调整实验装置的要求是:①斜槽末端切线水平;②入射小球和被碰小球在碰撞瞬间球心在同一高 度. (2)如果已经知道不变量是两小球质量与速度的积的矢量和,某次实验得出小球的落点情况如图所示,则碰 撞小球的质量 m1 和被碰小球的质量 m2 之比为 4∶1.

解析:(2)由于做平抛运动的高度相同,所以它们碰撞前后的速度可用水平位移代替,根据不变量是两小球 质量与速度的积的矢量和,m1· OP=m1· OM+m2· ON,代入数据得 m1∶m2=4∶1. 15.用半径相同的两小球 A、B 的碰撞验证碰撞中不变量,实验装置如图所示,斜槽与水平槽圆滑连接.实 验时先不放 B 球, 使 A 球从斜槽上某一固定点 C 由静止滚下, 落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹. 再 把 B 球静置于水平槽前端边缘处,让 A 球仍从 C 处由静止滚下,A 球和 B 球碰撞后分别落在记录纸上留 下各自的痕迹.记录纸上的 O 点是垂直线所指的位置,若测得各落点痕迹到 O 点的距离 OM=2.68 cm, OP=8.62 cm,ON=11.50 cm,并知 A、B 两球的质量比为 2∶1,则未放 B 球时 A 球落地点是记录纸上的 |p-p′| P 点,系统碰撞前质量与速度的积的矢量和 p 与系统碰撞后质量与速度的积的矢量和 p′的误差 = p 2%(结果保留一位有效数字).

4


赞助商链接

...物理 第16章 第1节 实验:探究碰撞中的不变量练习 新...

2015-2016高中物理 第16章1实验:探究碰撞中的不变量练习人教版选修3-5_理化生_高中教育_教育专区。第十六章1节 动量守恒定律 实验:探究碰撞中的...

...物理选修3-5第十六章《实验探究碰撞中的不变量》

最新人教版高中物理选修3-5第十六章《实验探究碰撞中的不变量》 - 1 实验:探究碰撞中的不变量 1.实验探究——一维碰撞中的不变量 (1)一维碰撞:两个物体碰撞...

2016高中物理 第16章 第1节 实验:探究碰撞中的不变量同...

【成才之路】2016 高中物理 第 16 章1实验:探究碰撞中的 不变量同步练习人教版选修 3-5 基础夯实 1.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,...

2016高中物理 第16章 第1节 实验:探究碰撞中的不变量同...

2016高中物理 第16章1实验:探究碰撞中的不变量同步练习人教版选修3-5_理化生_高中教育_教育专区。2016 高中物理 第 16 章1 节 实验:探究碰撞...

...5精选教案:16.1 实验:探究碰撞中的不变量 Word版含...

人教版高中物理选修3-5精选教案:16.1 实验:探究碰撞中的不变量 Word版含答案_教学案例/设计_教学研究_教育专区。第一实验:探究碰撞中的不变量 教学目标: (...

高中物理 第16章 第1节 实验:探究碰撞中的不变量同步练...

高中物理 第 16 章1实验:探究碰撞中的不变量同步练习人教版选修 3-5 基础夯实 1.在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,下列哪些因素可导致...

...5精选教案:16.1 实验:探究碰撞中的不变量 含答案

人教版高中物理选修3-5精选教案:16.1 实验:探究碰撞中的不变量 含答案_理化生_高中教育_教育专区。第一实验:探究碰撞中的不变量 教学目标: ()知识与...

...人教版选修3-5学案:16.1 实验:探究碰撞中的不变量

【新步步高】2015-2016学年高二物理人教版选修3-5学案:16.1 实验:探究碰撞中的不变量_理化生_高中教育_教育专区。1 [目标定位] 实验:探究碰撞中的不变量 1....

物理:新人教版选修3-5 16.1 实验:探究碰撞中的不变量(...

物理:人教版选修3-5 16.1 实验:探究碰撞中的不变量(教案)_理化生_高中...16.1 实验:探究碰撞中的不变量 ★新课标要求 ()知识与技能 1、明确探究...

...物理选修3-5第十六章《实验:探究碰撞中的不变量》互...

最新人教版高中物理选修3-5第十六章实验:探究碰撞中的不变量》互动课堂 - 互动课堂 疏导引导 、实验目的 探究一维碰撞中的不变量. 二、实验思路 设置两个...