2018年高考物理二輪復(fù)習(xí)100考點(diǎn)千題精練第十二章物理實(shí)驗(yàn)專題12.10驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律

1、?=11 :專題 12.10 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律1.如圖甲，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。（1） 實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測(cè)量_（填選項(xiàng)前的序號(hào)），間接地解決這個(gè)問題。A. .小球開始釋放高度hB. .小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC. .小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程（2） 圖乙中0點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影， 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測(cè)量平拋射程0P，然后，把被碰小球m2靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)。接

2、下來要完成的必要步驟是_L 填選項(xiàng)的符號(hào)）A.用天平測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量m、m2B. 測(cè)量小球m開始釋放高度hC.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度HD. 分別找到m、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M NE. 測(cè)量平拋射程0M,ON（3） 若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為 _ （用中測(cè)量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為 _ 用中測(cè)量的量表示）。（4）經(jīng)測(cè)定，m=45.0g , m=7.5g，小球落地點(diǎn)的平均位置距 O 點(diǎn)的距離如圖乙所示。O OM M P P N N - * *- 15 5.20cm- 44.80 cm- - 55.60cm -?=11 :碰撞前、后m 的動(dòng)量分別為

3、p1與p1?,則p1:p1?_: 11;若碰撞結(jié)束時(shí)m的動(dòng)量為p2?，則p?p2甲實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值P1為。Plf(5)有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使被撞小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大。請(qǐng)你用中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被撞小球m平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為 cm?！緟⒖即鸢浮?1)C ( 2)ADE 或 DEA 或 DAE2 2 2(3)mi0M + m2?ON = m1?OPm1OM + m2QN= m1TDP(4)142.9 1: 1( 5) 76.8【名師解析】 由于實(shí)臉中小球平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，將速度測(cè)量轉(zhuǎn)化為水平位移測(cè)昱 可臥通過僅測(cè)量 小

4、球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程，選項(xiàng)C正確。實(shí)殮時(shí)先讓入射球用】多次從斜S位畫爵止釋放我到其平均落地點(diǎn)的位墨巧測(cè)重平拋射程亦, 然后，把被碰小球碼靜止于軌道的水平咅吩再將入射小球叭從斜軌上&位置靜止釋放，與小球盹相 撞，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步賤是：分別找到 Z盹相碰后平均落地點(diǎn)的位蚤MN Nf f測(cè)量平 拋身摧OMOM, ,用天平測(cè)童兩個(gè)小球的質(zhì)量肌 n(3)由動(dòng)量守恒定律可得m v1+m2v2=m1Vo，而速度可以用相應(yīng)的水平位移替代，所以動(dòng)量守恒表達(dá)式可表示為mu OM m2?ON二mn?DP。若碰撞是彈性碰撞， 碰撞前后動(dòng)能相等，miv02=1miv12+m2V22.而速度可以用相應(yīng)的水平

5、位移替代，所以2 2 22 -2 - 2碰撞前后動(dòng)能相等表達(dá)式可表示為m1OM - mzQNgQP。32(4)設(shè)小球平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t，碰撞前 m 的動(dòng)量為 p1=45.0X10-X44.80X10-/t ,碰撞后m的動(dòng)量為 p1?=45.0X10-3X35.20X10-2/t，則 p ： p214： 11;32碰撞后m2的動(dòng)量為 p2?=7.5X10-X55.60X10-/t ,，貝 U 3 : p2?=11 : 2.9實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值臼 =14=土=1 ： 1。p/+p2 11+2.9 13.9(5 )在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，使它們做彈性碰撞，其他條件不變，由

6、2222m1【參考答案】(1) 1.2895X10一2(2) B (3) B DmOMm2?DN二mQP,g OMm2?ONrnnTOP可得ON= 一OP,mb + m2將m=45.0g ,m2=7.5g ,OP=44.80cm 代人上式得ON=76.8cm。2.氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵將壓縮空氣通過導(dǎo)軌的眾多小孔高速噴出，在導(dǎo)軌與滑塊之間形成薄薄一層氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上由于氣墊的摩擦力極小，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可很好地近似為沒有摩擦的運(yùn)動(dòng)我們可以用固定在氣墊導(dǎo)軌上的光電門A、B 和光電計(jì)時(shí)裝置，以及帶有 I 形擋光條的滑塊 C、D 來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律已知 I 形擋光條的持

7、續(xù)擋光寬度為 L,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，采用的實(shí) 驗(yàn)步驟如下：a.調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌底座螺母，觀察導(dǎo)軌上的氣泡儀，使導(dǎo)軌成水平狀態(tài)；b 在滑塊 C D 間放入一個(gè)輕質(zhì)彈簧，用一條橡皮筋捆綁箍住三者成一水平整體，靜置于導(dǎo)軌中部；c 將光電門盡量靠近滑塊 C D 兩端；d 燒斷捆綁的橡皮筋，使滑塊 C、D 在彈簧作用下分離，分別通過光電門A、B;e 由光電計(jì)時(shí)器記錄滑塊 C 第一次通過光電門 A 時(shí) I 形擋光條持續(xù)擋光的時(shí)間 tc,以及滑塊 D 第一次通過 光電門 B 時(shí)I 形擋光條持續(xù)擋光的時(shí)間 to.(1)_實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是;(2)根據(jù)上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已知量，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是_

8、;上式中算得的 C D 兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的主要原因是_ ;(3) 利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) _L 填寫“能”或“否”)測(cè)出被壓縮彈簧的彈性勢(shì)能的大?。咳缒?，請(qǐng)寫出計(jì)算表達(dá)式： _ 。若不能說明理由： _ ?！緟⒖即鸢浮?1)滑塊 C D 的質(zhì)量 mC、mo；(2) 匹=匹.滑塊與氣墊導(dǎo)軌間仍存在摩擦，氣墊導(dǎo)軌未完全水平tCtD(3 )能EP= =-mC( )2+-no( )22tC2to【名師解析】(1)要驗(yàn)證彈簧作用彈開的兩滑塊動(dòng)量守恒，需要知道兩滑塊的質(zhì)量和速度，而速度可以通過計(jì)時(shí)器或光電門測(cè)量的時(shí)間和位移計(jì)算，所以實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量是滑塊C D 的質(zhì)量 mo；(2)設(shè)遮

9、光條的寬度為L(zhǎng),則vc= ,VD=L,tCtD5則驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是mCVC=mvD,即印9=衛(wèi)2.tCtD產(chǎn)生誤差的主要原因是：滑塊與氣墊導(dǎo)軌間仍存在摩擦，氣墊導(dǎo)軌未完全水平，測(cè)量mC、mo及 tAtB時(shí)帶來的誤差；【參考答案】(1) 1.2895X10一2(2) B (3) B D(3)燒斷捆綁的橡皮筋后只有彈簧彈力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，所以彈簧的彈性勢(shì)能等于兩滑塊離開彈簧12121L21L2時(shí)的動(dòng)能，即 曰=mcvc+mDVD=mc( ) + m().222tc2tD3.在利用碰撞做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。圖甲中斜槽PQ 與水平槽 QR 平滑連接。按要求安

10、裝好儀器后開始實(shí)驗(yàn)。先是不放被碰小球，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次；然后把被碰小球靜止放在斜槽 末端的水平部分的前端邊緣 R 處(槽口)，又重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，在白紙上記錄下掛于槽口R 的重錘線在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)位置和各次實(shí)驗(yàn)時(shí)小球落點(diǎn)的平均位置，從左至右依次為O M P、N,測(cè)得兩小球直徑相等，入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m、m,且m= 2m,則：(1)兩小球的直徑用螺旋測(cè)微器核準(zhǔn)相等，測(cè)量結(jié)果如圖乙，則兩小球的直徑均為_ m(2) 入射小球每次滾下都應(yīng)從斜槽上的同一位置無初速釋放，其目的是A.為了使入射小球每次都能水平飛出槽口B.為了使入射小球每次都以相同的動(dòng)量到達(dá)槽口C. 為了使入射小球在空中飛行的

11、時(shí)間不變D. 為了使入射小球每次都能與被碰小球?qū)π呐鲎踩肷湫∏騧的落點(diǎn)分別為M P入射小球m的落點(diǎn)分別為P、M入射小球m的落點(diǎn)分別為N MD.在誤差允許的范圍內(nèi)若測(cè)得|0N= 2|MP，則標(biāo)明碰撞過程中由m、m兩球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒圖甲7(3)下列有關(guān)本實(shí)驗(yàn)的說法中正確的有A. 未放被碰小球和放了被碰小球m時(shí),B. 未放被碰小球和放了被碰小球m時(shí),C. 未放被碰小球和放了被碰小球 m 時(shí),【名師解析】CD 根據(jù)螺旋測(cè)徵器讀數(shù)規(guī)則，小球的直徑為型 mm-L2 酣戲 10 如。入 W 小球捋次滾下都應(yīng)從斜槽同一位賈無初速度釋放，其目的是使入射彳渺每次都以相同的動(dòng)重到達(dá) 槽口，選項(xiàng) B 正確扌小球每

12、次都能水平飛出槽口是要求斜槽末端水平即可，與題干條件無關(guān)，選項(xiàng)邑錯(cuò)島 入射小球在空中飛行時(shí)間由斜槽末端的水平放豐和離地面的高度決定跟題干條件無關(guān)，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤,入 射小球和被碰小球?qū)π呐鲎惨笮∏虻闹睆较嗔嗫桑c題干條件也無關(guān)，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。 放了被碰小 球后入射小球宙于受到披砸小球的沖量，入射小球動(dòng)量減卜落點(diǎn)位置距離。蔚殛，為皿點(diǎn)被碰小球 動(dòng)量增大，落點(diǎn)位置距高O點(diǎn)較遠(yuǎn)為N旬 未放被碰小球時(shí)， 入射小球位蠱為P點(diǎn)稔選頃E正確AC錯(cuò) 誤。 15 fn2=m,根據(jù)題述， m1=22=2in,碰撞過程中小球冊(cè)増力口動(dòng)量殆=冊(cè)|ONON =mON=mONr r小球用 減少動(dòng)AP1= Ml |O

13、POP| - Ml |0M0M二叭| 0 | =加|WP | ,在誤差允許范圍內(nèi)，若測(cè)得 I0N0N =2=2| NffI、則也 X=5,表明小球僭 1 和呢組成的系統(tǒng)碰撞過程中滿足動(dòng)量守恒定律。4氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，開始時(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)過程的頻閃照片，頻閃的 頻率為 10 Hz，由圖可知：1 cm甲1()987654321 cm【參考答案】(1) 1.2895X10一2(2) B (3) B D無酋頁査向.面便殛亜(1)A、B離開彈簧后，應(yīng)該做 _運(yùn)動(dòng)，已知滑塊A A B

14、 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_。若不計(jì)此失誤，分開后，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【參考答案】(1)勻速直線；滑塊應(yīng)該有加速過程，然后再勻速運(yùn)動(dòng);(2)0.018 ; 0.018 ; A、B 的動(dòng)量始終大小相等方向相反.9【名師解析】 A. B 高開彈醫(yī)后，應(yīng)該做勻速直線運(yùn)動(dòng)燒斷細(xì)線后，在彈蕃恢復(fù)原長(zhǎng)的過程中，應(yīng) 先做劑速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鼻蓄恢復(fù)嫌長(zhǎng)后，滑塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)由圖中閃光照片可知八滑塊直接做勻速直

15、線運(yùn) 動(dòng)，沒有加速過程與事實(shí)不符.頻閃磴相的時(shí)間間隔 T=Vl/10s =OJs,渭?jí)K A 的速度 v=V JH9i加滑塊 B 的速度g 刃=0.=0.血劭A 的動(dòng)量Vi=0.200kg0.09m/s=0.01 Slcg-nt-SjB 的動(dòng)量 j=fflBVj=0300kgx0.06iu-/sH）J-018kg-m-s由此可見 A、B 的動(dòng)量劉書等、方向相瓦它們的總動(dòng)量為零與釋放前的動(dòng)量相等，因此系統(tǒng)動(dòng)量守恒.5.某同學(xué)用如圖 1 所示裝置探究A、B兩球在碰撞中動(dòng)量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動(dòng)測(cè)量?jī)汕蚺鲎睬昂?的速度，實(shí)驗(yàn)裝置和具體做法如下，圖中PQ是斜槽，QF為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上

16、某一固定位置G由靜止開始滑下，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E球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A A B 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，并畫出實(shí)驗(yàn)中 A、B 兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中0點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。其中米尺水平放置，且平行于G R、0所在的豎直平面，Ocm 102030-1050607030901Q0hill 山 ihiiilmihiiiliiihii 山 iiihiihiiihiiiliiiihiiliHihiiiliiiihiMH

17、iihiiiliiii米尺的零點(diǎn)與0點(diǎn) 對(duì)齊。圖2 2（1）為了使兩球碰撞為一維碰撞，所選兩球的直徑關(guān)系為：A球的直徑 _B球的直徑（大于”、“等于”或“小于”）；為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在兩球碰撞后使A球不反彈，所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為m_ m（選填“小于”、“大于”或“等于”）；（2） 在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn) 必須進(jìn)行的測(cè)量？答： _ （填選項(xiàng)號(hào)）。A、 水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量 A 球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離B、A球與B球碰撞后，測(cè)量A球與B球落點(diǎn)位置到0點(diǎn)的距離C、A球和B球在空間飛行的時(shí)間D、 測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度（3）已知m和m。E、F、J是實(shí)驗(yàn)中小球落點(diǎn)的平均位置，請(qǐng)你根據(jù)該

18、同學(xué)實(shí)驗(yàn)中所選小球和實(shí)驗(yàn)的記錄紙（圖 2）判斷，A 球沒有碰撞 B 球時(shí)的落點(diǎn)是 _點(diǎn)（在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填），A 球與B 球碰撞后 A 球的落點(diǎn)是 _點(diǎn)（在E、F、J三個(gè)落點(diǎn)中選填）。該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明在實(shí)驗(yàn)中 A、B 兩球碰撞中動(dòng)量守恒，請(qǐng)你用上圖中的字母寫出該同學(xué)判斷動(dòng)量守恒的表達(dá)式是【參考答案】（1）等于 大于（2）AB（ 3）F E nAOF=iAOE+BOJ【名師解析】C1）為了使兩球的碰撞為一維碰撞，則兩球的球心應(yīng)該在一條水平上，故要求兩球的直徑 相等；兩球碰撞過程中，動(dòng)量守恒，本實(shí)驗(yàn)要求碰后 A 球的動(dòng)量方向不變，故也大于忸 要?dú)氉C動(dòng)量守瓦 就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，

19、所以要測(cè)量?jī)蓚€(gè)小球的質(zhì)量及砸撞前后小球的速度， 碰撞前后小球都他平拋運(yùn)叭速度可以用水平位移代僮所以需要測(cè)量的蚩為： 小球兒丑的質(zhì)童如也記錄紙上。 點(diǎn)到取兀/各點(diǎn)的距離，故選項(xiàng) AB 正確。（3）F 為碰前入射小球 落點(diǎn)的位 置，E為碰 后入射小球 的位置，J 為碰后被碰 小球的 位置，碰撞 前入射小 球的速度vi=OF/t,碰撞后入 射小球 的速度V2=OE/t,碰撞后 被碰小球 的速度V3=OJ/t, 若nAVi=mBV3+nAV2，則表明 通過該實(shí) 驗(yàn)驗(yàn)證 了兩球 碰撞過程 中動(dòng)量 守恒，代入數(shù)據(jù) 得：mOF=nOE+nOJ6.用如題圖所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，質(zhì)量為mB 的鋼球 B 放

20、在小支柱上，球心離地面高度為H;質(zhì)量為 mA 的鋼球 A 用細(xì)線栓好懸掛于 O 點(diǎn)，當(dāng)細(xì)線被拉直時(shí) O 點(diǎn)到球心的距離為 L,且細(xì)線與豎直線之間的夾 角為a, A球由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與B 球發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后， A 球把輕質(zhì)指示針 C 豎直位置推移到與豎直線夾角為3處，B 球落到地面上，地面上鋪有一張蓋有復(fù)寫紙的白紙D,用來記錄 B 球的落點(diǎn)，測(cè)得 B 球的水平射程為 S。111用圖中所示各個(gè)物理量的符號(hào)表示碰撞前后A B兩球的動(dòng)量（設(shè)A、B兩球碰撞前的動(dòng)量分別為PA、pB,碰撞后的動(dòng)量分別為PA、PB），貝U：_PA= _；PA=_ ；PB=_ ；PB=。2請(qǐng)你提出兩條提高實(shí)驗(yàn)精度

21、的建議：【參考答案】.mA、2gL（1-cos：） mA. 2gL（1-cos：）0值不要太?。挥捎趯?shí)驗(yàn)不計(jì)空氣阻力，所以A、B 兩球質(zhì)量不要太??；A 球質(zhì)量要比 B 球質(zhì)量大。（答出任意兩條即可得 2 分）【名師解析】碰撞前小球由擺角肛處冋下擺動(dòng)，機(jī)械能守恒，碰撞前小球A的速2 2度侶衛(wèi)頼匚；碰撞前小球A的動(dòng)量刃產(chǎn)料嚴(yán)m(xù) m2gL2gL（-cosa-cosa）；碰撞后小球A擺動(dòng)到最犬1 _擺甬為#處，由1初丘=燃取（1-ccO得碰撞后小球A的速度與心 8、碰撞后小球A的動(dòng)量1碰撞后小球做平牠運(yùn)動(dòng)，由能曲 H=護(hù)得 i=撞后小球B的動(dòng)重WWEVB=為消除偶然誤差，讓 A 球多次從同一位置擺下，

22、求 B 球落點(diǎn)的平均位置；為了較精確測(cè)量a角，a角?。籋S麗為消除偶然誤差，讓 A 球多次從同一位置擺下，求B 球落點(diǎn)的平均位置；為了較精確測(cè)量a角，a角取值不要太??；由于實(shí)驗(yàn)不計(jì)空氣阻力，所以A、B 兩球質(zhì)量不要太??；A 球質(zhì)量要比 B 球質(zhì)量大。7.如圖所示，已知 A、B 兩物體的質(zhì)量關(guān)系為m=1.5m， 拍攝共進(jìn)行了四次。第一次是在兩滑塊相撞之前,13以后的三次是在碰撞之后。 A 原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè) A、B 滑塊在拍攝閃光照片的這段時(shí)間內(nèi)是在105 cm 這段范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)（以滑塊上的箭頭位置為準(zhǔn)），試根據(jù)閃光照片（閃光時(shí)間間隔為0.4s），分析得出:（1）A 滑塊碰撞前的速度VA=_；

23、B 滑塊碰撞前的速度VB=_ 。A 滑塊碰撞前的速度VA =_； B 滑塊碰撞前的速度VB =_。2根據(jù)閃光照片分析說明碰撞發(fā)生位置在刻度尺cm刻度處。（3）根據(jù)閃光照片分析得出兩滑塊碰撞前兩個(gè)物體各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積之和是_；（以m表示）兩滑塊碰撞前兩個(gè)物體各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積之和是（以m表示）?！緟⒖即鸢浮浚?）01.00m/s0.75m/s0.50m/s（2）30（ 3） 1.5m1.5m【名師解析】閃光時(shí)間間隔為 T=0.4so由團(tuán)分析可知：砸撞后 B物體在一個(gè)閃光時(shí)間間幅內(nèi)從 40cm刻度運(yùn)動(dòng)到 Mem刻度處, 移動(dòng)距離為SB7=60cni -40cm=2cm=0,2

24、0mB 物體速度*=國(guó)-O.SOmoT碰撞后A物體在一個(gè)閃光時(shí)間間隔內(nèi)從 45cm刻度運(yùn)動(dòng)到 75cm 刻度，移動(dòng)距離為SA =75cm -45cm=30cm=0.30m，A物體速度VA =T=0.75m/s。從發(fā)生碰撞到第二次拍攝照片，A 從 30cm 刻度運(yùn)動(dòng)到 45cm 刻度，運(yùn)動(dòng)距離SA =45cm -30cm=15cm=0.15m，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是11=SA-=0.2S。VA由此可知：從拍攝第一次照片到發(fā)生碰撞的時(shí)間為t2=（0.4-0.2）s=0.2 s，10 cm 至所以發(fā)生碰撞時(shí)A物體在 30cm 刻度處，速度VA=0。從拍攝第一次照片到發(fā)生碰撞B 物體從 10cm 刻度運(yùn)動(dòng)到 3

25、0cm 刻度，運(yùn)動(dòng)距離 SB=30cm-10cm=20cm=0.20m碰撞前B物體的速度為VB=SB=1.00m/s。t2碰撞前：mvA+mvB=1.5 m碰撞后：mvA+mBVB=0.75m+0.75m=1.5mA所以RAVA+RBVB=HAvA+mBVB，即碰撞前后兩個(gè)物體各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積之和是不變量。8.兩位同學(xué)用如圖甲所示裝置，通過半徑相同的A AB兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。甲同學(xué)測(cè)量所得入射球A的質(zhì)量為RA,被碰撞小球B的質(zhì)量為RB,圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面 上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)的位置P,測(cè)得平拋射程為

26、OP再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M N,測(cè)得平拋射程分別為OM和ON當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式 _ 時(shí)，即說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒；如果滿足表達(dá)式 _時(shí)，則說明兩球的碰撞為完全彈性碰撞。乙同學(xué)也用上述兩球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改裝：如圖乙所示，將白紙、復(fù)寫紙固定在豎直放置的木條上，用來記錄實(shí)驗(yàn)中球A、球B與木條的撞擊點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將木條豎直立在軌道末端右側(cè)并與爲(wèi)皿4曲 M P N圏甲囹O15軌道接觸，讓入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，撞擊點(diǎn)為B;然后將木條平移到圖中所示位置，入 射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，確定其撞擊點(diǎn)P;

27、再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與球B相撞，確定球A和球B相撞后的撞擊點(diǎn)分別為M和N。測(cè)得B與N、P、M各點(diǎn)的高度差分別為hi、h2、h3。若所測(cè)物理量滿足表達(dá)式時(shí)，則說明球A和球B碰撞中動(dòng)量守恒。16【參考答案】OP=m- OM ON OF+OMONJh2 h3【名師解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)小球飛彳亍時(shí)間相同，可以采用位移晉代小球速度，由動(dòng)量守恒走律可知，當(dāng) 所測(cè)物理量滿足表達(dá)式m,m, OP=mOP=mJ JOO OOf f即說明兩球砸撞中動(dòng)量守恒。若兩球的碰撞為完全彈性 碰撞則需要滿足：噸（0P0P）他（atO 4晦兩式聯(lián)立降畀可得OP+OONOP+OONt t即如果満 足表達(dá)式0P+020N時(shí)，則說明兩球的碰撞為完全弾性碰撞。將木條平移到圖中所示位置，入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，其撞擊點(diǎn)P。由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vto,h2