高考物理二輪復(fù)習(xí)探究碰撞中的不變量專項(xiàng)練習(xí)

1、.2019高考物理二輪復(fù)習(xí)探究碰撞中的不變量專項(xiàng)練習(xí)1.探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中,入射小球m1=15 g,原來(lái)靜止的被碰小球m2=10 g,由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞-t圖象如下圖,由圖可知,入射小球碰撞前的m1v1是,入射小球碰撞后的m1v1'是,被碰小球碰撞后的m2v2'是。由此得出結(jié)論 。解析:由題圖可知碰撞前m1的速度大小v1= m/s=1 m/s,故碰撞前m1v1=0.0151 kgm/s=0.015 kgm/s。碰撞后m1速度大小v1'= m/s=0.5 m/s,m2的速度大小v2'= m/s=0.75 m/s。故m1v1'=0.0150

2、.5 kgm/s=0.007 5 kgm/s,m2v2'=0.010.75 kgm/s=0.007 5 kgm/s,可知m1v1=m1v1'+m2v2'。答案:0.015 kgm/s 0.007 5 kgm/s 0.007 5 kgm/s碰撞中mv的矢量和是守恒的量2.如下圖的裝置中,質(zhì)量為mA的鋼球A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為h的小支柱N上。O點(diǎn)到A球球心的間隔 為l。使懸線在A球釋放前伸直,且線與豎直線的夾角為,A球釋放后擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)恰與B球相碰,碰撞后,A球把輕質(zhì)指示針OC推移到與豎直線的夾角為處,B球落到地面上,地面上鋪一張蓋有復(fù)寫(xiě)紙

3、的白紙D。保持角度不變,屢次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),白紙上記錄到多個(gè)B球的落點(diǎn)。1圖中x應(yīng)是B球初始位置到的程度間隔 。2為了探究碰撞中的不變量,應(yīng)測(cè)得 等物理量。3用測(cè)得的物理量表示:mAvA=;mAvA'=;mBvB'= 。解析:小球A在碰撞前后擺動(dòng),滿足機(jī)械能守恒。小球B在碰撞后做平拋運(yùn)動(dòng),那么x應(yīng)為B球的平均落點(diǎn)到初始位置的程度間隔 。要得到碰撞前后的mv,要測(cè)量mA、mB、l、h、x等,對(duì)A,由機(jī)械能守恒得mAgl1-cos =mA,那么mAvA=mA。碰后對(duì)A,有mAgl1-cos =mAvA'2,那么mAvA'=mA。碰后B做平拋運(yùn)動(dòng),有x=vB't

4、,h=gt2,所以mBvB'=mBx。答案:1B球平均落點(diǎn) 2mA、mB、l、h、x3mA mA mBx3.某同學(xué)用如圖甲裝置做探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)。先將1球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)場(chǎng)滾下,在程度地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的2球放在斜槽軌道末端程度段的最右端附近靜止,讓1球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)場(chǎng)滾下和2球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復(fù)10次。1球的質(zhì)量大于2球的質(zhì)量。1本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有。A.斜槽軌道末端到程度地面的高度hB.1球、2球的質(zhì)量m1、m2C.1球、2球分開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間tD.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的間

5、隔 OA、OB、OCE.1球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端程度部分間的高度差h'2為測(cè)定未放被碰小球時(shí),1球落點(diǎn)的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊,圖乙給出了1球落點(diǎn)的情況,由圖乙可得OB間隔 應(yīng)為 cm。3由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),假如滿足等式,那么我們認(rèn)為在碰撞前后系統(tǒng)的mv是不變的。解析:1在高度差一定的情況下,平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定,由v=可知,程度速度和程度射程成正比,故只需測(cè)出小球的質(zhì)量及程度射程。應(yīng)選項(xiàng)B、D正確。2由題圖乙可讀出,45.8545.95 cm。3只要m1OB=m1OA+m2OC,就可以認(rèn)為碰撞前后系統(tǒng)的mv的矢量和是不變的。答案:1BD 245.8545.9

6、5 3m1OB=m1OA+m2OC4.如下圖,在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌和帶固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A、B,做探究碰撞中不變量的實(shí)驗(yàn):1把兩滑塊A和B緊貼在一起,在A上放質(zhì)量為m的砝碼,置于導(dǎo)軌上,用電動(dòng)卡銷卡住A和B,在A和B的固定擋板間放一彈簧,使彈簧處于程度方向上的壓縮狀態(tài)。2按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開(kāi),同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器,當(dāng)A和B與擋板C和D碰撞的同時(shí),電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表,記下A運(yùn)動(dòng)至C的時(shí)間t1,B運(yùn)動(dòng)至D的時(shí)間t2。3重復(fù)幾次,取t1、t2的平均值。請(qǐng)答復(fù)以下幾個(gè)問(wèn)題:在調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意 ;應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)還有 ;作用前A、B兩滑塊的速度與質(zhì)量乘積之和為;作用后A、B兩滑塊的速度與質(zhì)量乘積之和為。解析:為了保證滑塊A、B作用后做勻速直線運(yùn)動(dòng),必須使氣墊導(dǎo)軌程度,需要用程度儀加以調(diào)試。要求出A、B兩滑塊在卡銷放開(kāi)后的速度,需測(cè)出A運(yùn)動(dòng)至C的時(shí)間t1和B運(yùn)動(dòng)至D的時(shí)間t2,并且要測(cè)量出兩滑塊到擋板的運(yùn)動(dòng)間隔 L1和L2,再由公式v=求出其速度。設(shè)向左為正方向,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)求得兩滑塊的速度分別為vA=,v