試驗(yàn)：研究碰撞中的動(dòng)量守恒習(xí)題

1、實(shí)驗(yàn)：研究碰撞中的動(dòng)量守恒、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mi，被碰球質(zhì)量為m2,二者關(guān)系應(yīng)是（）A mi>m2B mi=m2C mi<m2D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mivi - m2V2

2、=miVi - ，下列說法正確的是（）A 僅限于一維碰撞2 2 '2 ' 2B .任何情況下 miVi- m2V2miVi - m?V2也一定成立C .式中的Vi、V2、Vi、V2都是速度的大小D .式中的不變量是 mi和m2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 mw = mV2 （ v1和v2分別表

3、示兩球相碰前后的速度）D .碰撞前后，兩球有 mw =mV2 （ v1和v2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 g、m2，已知它們碰撞后的速度分別為 vi、V2, 碰撞前P的速度為vi，則碰撞前Q的速度v2為（）A . 0IIB . vi v2 - vigvi m2& -色）C .m2IIm2v2 -m1(v1 -v1)m27 .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的速度和原來靜止的乙球發(fā)生對(duì)心碰撞，則下列說法正確的是（）A .碰撞后甲球的速度為零，乙球的速度為8m/s，方向與甲球原來的速度方向相同

4、B .碰撞后甲球的速度一定變小C .僅根據(jù)上述條件無法求出碰撞后兩球的速度大小D .以上說法均不正確二、填空題8 禾U用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量，若繩長均為I，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G'和0 '，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

5、率為50Hz，則碰撞前甲車速度大小為 m / s,碰撞后的共同速度大小為 m / s.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)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)

6、器越過彈射架并固 定在滑塊I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I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kg m/s;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為 kg m/s.（保留三位有效數(shù)字）（3） 試說明第（2）問中兩結(jié)果不完全相等的主

7、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 kg . A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m仁300 g、m2=200 g，給滑塊m1 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

8、案】D3 .【答案】C4 .【答案】AD5.【答案】AC6 .【答案】D7 .【答案】BC二、填空題8【答案】、2gl(1-cos： )、2gl (1- cos )、2gl (1- cos ') 2gl (1- cos ')9 .【答案】0.60.4【解析】由題圖知開始在0.02 s內(nèi)位移約為1.2 X 10 2 m ,故碰前速度_212"0 -2V1m / s =0.6m / s ；碰后在0.02 s內(nèi)位移約為0.8 X 10 m ,故碰后速度0.020.8 10°0.02m / s 二 0.4m / s10. 【答案】(1 )接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開滑塊

9、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0.2【解析】作用前滑塊 1的速度v m / s = 2m / s，其質(zhì)量與速度的乘積為0.310 kg X 2 m/1 0.10.168s=0.620 kg m/s,作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度vm / s = 1.2m / s ,其質(zhì)量與速度0.14的乘積之和為(0.310 kg+0.205 kg) X 1.2 m/s=0.618 kg m/s.三、解答題11. 【答案】見解析【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=4 X 0.02 s=0.08 s,6.6VAcm / s=82.5 cm /s=0.825 m/s. A 物體的 mAVA=0.6 kg X 0.825 m/ s=0.495 kg m/s.0.085.8cm碰后A與B 一起運(yùn)動(dòng)的速度 Vab0.58m / s .0.02 漢 5s則 (mA+mb)vab =(0.6+0.2) kg X 0.58m/s=0.464 kg m/s.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1 7 10【解析】滑塊m1的初速度為v1m / s =0.17 m / s ,兩個(gè)滑塊相