2019高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章碰撞與動(dòng)量守恒第3講驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律練習(xí)

1、第 3 講驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律隨堂檢測(cè)鞏固落實(shí)1 氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，開(kāi)始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，滑塊間用繩子連接（如圖甲所示），繩子燒斷后，兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，圖乙為它們運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，頻閃的頻率 為10 Hz，由圖可知:10987&54321 cmhi II hi ill in iliiiiliiiihiii IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII mil in ihiiiliHIIn甲IIIII0iiiilim9flimlmiihiiiliiiilllllllllll54llllllllllll

2、llllll|lllll|ll*ll|l21II |lllll|lllllll E S E :EBlBR Hh7.（1）_A B離開(kāi)彈簧后，應(yīng)該做運(yùn)動(dòng)， 已知滑塊A B的質(zhì)量分別為 200 g、300 g，根據(jù)照片記錄的信息，從圖中可以看出閃光照片有明顯與事實(shí)不相符合的地方是（2）若不計(jì)此失誤，分開(kāi)后，_A的動(dòng)量大小為 _ kg m/s ,B的動(dòng)量的大小為kg m/s.本實(shí)驗(yàn)中得出“在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，兩滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒”這一結(jié)論的依據(jù)是解析：（1）A、B離開(kāi)彈簧后因水平方向不再受外力作用，所以均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在離開(kāi)彈簧前A、B均做加速運(yùn)動(dòng)，A B兩滑塊的第一個(gè)間隔都應(yīng)該比后面勻速時(shí)

3、相鄰間隔的長(zhǎng)度小.1x（2）周期T=f= 0.1 s ,v=-，由題圖知A、B勻速時(shí)速度大小分別為VA=0.09 m/s ,VB=0.06 m/s，分開(kāi) 后A、B的動(dòng)量大小均為p= 0.018 kg m/s,方向相反，滿(mǎn)足動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的總動(dòng)量為0.答案：（1）勻速直線A B兩滑塊的第一個(gè)間隔（2）0.018 0.018A B兩滑塊作用前后總動(dòng)量不變，均為02 （2018 湖南益陽(yáng)模擬）利用氣墊導(dǎo)軌通過(guò)閃光照相進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn).（1）實(shí)驗(yàn)要求研究?jī)苫瑝K碰撞時(shí)動(dòng)能損失很小和很大等各種情況，若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大應(yīng)選下圖中的_（選填“甲”或“乙”），若要求碰撞動(dòng)能損失最小則應(yīng)選

4、圖中的 _（選填“甲”或“乙”）（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）（2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，利用閃光照相的方法連續(xù)4 次拍攝得到的閃光照片如圖所示.已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T(mén),在這 4 次閃光的過(guò)程中，A、B兩滑塊均在080 cm 范圍內(nèi)，且第 1 次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于x= 10 cm 處.若A B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的 時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)，則可知碰撞發(fā)生在第1 次閃光后的 _ 時(shí)刻，A B兩滑塊質(zhì)量比nA：RB=高效演竦能提卅甲乙2AA/nIMIB. u. .)1020304050Illi 11II111

5、1 116071 n 11 ii 11 080解析：（1）若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則需兩滑塊碰撞后結(jié)合在一起，故應(yīng)選圖中的乙；若要求碰撞時(shí) 動(dòng)能損失最小，則應(yīng)使兩滑塊發(fā)生彈性碰撞，即選圖中的甲.(2)由圖可知，第 1 次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于x= 10 cm 處，第二次A在x= 30 cm 處，第三次A在x= 50 cm 處，碰撞在x= 60 cm 處.從第三次閃光到碰撞的時(shí)間為 舟舟，則可知碰撞發(fā)生在第 1 次閃光后的 2.5T時(shí) 刻.設(shè)碰前A的速度為v,則碰后A的速度為善善,B的速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mv=-mV+mv, 解得巴巴= =|.|.RB3答案：乙甲(2)2.5T2：3

6、3.- -n-rCMkUMJifpW/ 1./ |sIkrt、某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)制作了一個(gè)彈簧彈射裝置，輕彈簧兩端各放一個(gè)金屬小球( (小球與彈簧不連接) )，壓縮彈簧并鎖定，然后將鎖定的彈簧和兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)放在內(nèi)壁光滑的金屬管中( (管徑略大于兩球直徑) )，金屬管水平固定在離地面一定高度處，如圖所示.解除彈簧鎖定，則這兩個(gè)金屬小球可以同時(shí)沿同一直線向相反方向彈射.現(xiàn)要測(cè)定彈射裝置在彈射時(shí)所具有的彈性勢(shì)能，并探究彈射過(guò)程所遵循的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)小組配有足夠的基本測(cè)量工具，并按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：1用天平測(cè)出兩球質(zhì)量分別為m、m；2用刻度尺測(cè)出兩管口離地面的高度均為h;3解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄下

7、兩球在水平地面上的落點(diǎn)M N根據(jù)該小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：(1) 要測(cè)定彈射裝置在彈射時(shí)所具有的彈性勢(shì)能，還需要測(cè)量的物理量有_ .A.彈簧的壓縮量xB.兩球落地點(diǎn)M N到對(duì)應(yīng)管口P、Q的水平距離X1、X2C.小球直徑D.兩球從彈出到落地的時(shí)間t1、t2(2) 根據(jù)測(cè)量結(jié)果，可得彈性勢(shì)能的表達(dá)式為 _ .(3)用 測(cè) 得 的 物理 量 來(lái) 表 示， 如 果 滿(mǎn)足 關(guān) 系 式_ ?則說(shuō)明彈射過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒.解析：(1)彈簧彈出兩球過(guò)程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，要測(cè)定壓縮彈簧的彈性勢(shì)能，可轉(zhuǎn)換為測(cè)定兩球被彈 出時(shí)的動(dòng)能，實(shí)驗(yàn)中顯然可以利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)定平拋初速度以計(jì)算初動(dòng)能，因此在測(cè)出平拋運(yùn)動(dòng)下

8、落高度的情況下，只需測(cè)定兩球落地點(diǎn)M N到對(duì)應(yīng)管口P、Q的水平距離X1、X2，所以選 B.3(2)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=、/中，初速度vo=f,因此初動(dòng)能E0C(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，_其表達(dá)式可表示為用(2)中測(cè)量的量表示;若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿(mǎn)足的表達(dá)式為 _用中測(cè)量的量表示.(4)經(jīng)測(cè)定，m= 45.0 g ,m= 7.5 g，小球落地點(diǎn)的平均位置到O點(diǎn)的距離如圖乙所示.碰撞前、后m的動(dòng)量分別為p1與p1，貝Up1:p1=_ : 11;若碰撞結(jié)束時(shí)m的動(dòng)量為p2,貝yp1:p2=11 :_ ;所以，碰撞前、后總動(dòng)量的比值，p1,= _ ;實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明p1+p2解析：(1)設(shè)小球

9、a沒(méi)有和b球碰撞，拋出時(shí)速度為V1,球a和球b碰撞后拋出的速度分別為V2、V3,則mxi=m2X2.(填選項(xiàng)前的序4 用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”5xOBOAOC我們要驗(yàn)證動(dòng)量守恒即：mv1=mv2+mv3,測(cè)速度是關(guān)鍵，平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v=7,即m=m+,tt1t2t3因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的高度一定，所以t1=t2=t3,即m OB=m OA+m OC,只要測(cè)得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程,6即可替代速度.(2)碰撞完畢后，就要測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了，所以我們由(1)知道可以通過(guò)測(cè)量它們的水平射程就可以替代不容易 測(cè)量的速度.再用天平稱(chēng)出兩小球的質(zhì)量mi、m.(3)兩球相碰前后的動(dòng)量守恒的表達(dá)式見(jiàn)(1),彈性碰撞沒(méi)有機(jī)械能損失，所以還應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)械能守恒，m OB2=miOA+m OC2