動(dòng)量-實(shí)驗(yàn)：尋找守恒量

1、在利用兩擺球的碰撞探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是()A懸掛兩球的細(xì)繩長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng)B由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確計(jì)算小球碰前速度C兩小球必須都是鋼性球，且質(zhì)量相同D兩小球碰后可粘合在一起共同運(yùn)動(dòng)在“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，也可以探索mv2這個(gè)量(對(duì)應(yīng)于動(dòng)能)的變化情況(1)若采用弓形彈片彈開滑塊的方案如圖甲所示，彈開后的mv2的總量_(填“大于”、“小于”或“等于”)彈開前mv2的總量，這是因?yàn)橄到y(tǒng)的_(2)若采用圖乙方案，碰撞前mv2的總量_(填“大于”、“小于”或“等于”)碰撞后mv2的總量，這是因?yàn)橄到y(tǒng)的_守恒(3)若采用丙方案，碰撞前mv2的總量_(填“大于”“小于”

2、或“等于”)碰撞后mv2的總量，這是因?yàn)橄到y(tǒng)的_將變小光滑桌面上有1、2兩個(gè)小球，1球的質(zhì)量為0.3kg，以速度8m/s跟質(zhì)量0.1kg的靜止的2球發(fā)生碰撞，碰撞后2球的速度變?yōu)?m/s,1球的速度變?yōu)?m/s，方向與原來(lái)相同根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，曉明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾項(xiàng)猜想(1)碰撞后2球獲得了速度，是否是1球把速度傳遞給了2球？經(jīng)計(jì)算，2球增加的速度是9m/s,1球減小的速度是3m/s，因此，這種猜想不成立(2)碰撞后2球獲得了動(dòng)能，是否是1球把動(dòng)能傳遞給了2球？經(jīng)計(jì)算，2球增加的動(dòng)能是4.05J,1球減少的動(dòng)能是5.85J，這種猜想也不成立(3)請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)猜想：有一個(gè)什么物理量

3、，在這次碰撞中2球增加的這個(gè)量與1球所減小的這個(gè)量相等？如圖所示為氣墊導(dǎo)軌上兩個(gè)滑塊A、B相互作用后運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，頻閃的頻率為10 Hz.開始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕彈簧，滑塊用繩子連接，繩子燒斷后，兩個(gè)滑塊向相反方向運(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，A、B離開彈簧后，A滑塊做_運(yùn)動(dòng)，其速度大小為_m/s，本實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論是_某同學(xué)用圖甲所示裝置通過(guò)半徑相同的A、B兩球的碰撞來(lái)尋找不變量，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，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

4、10個(gè)落點(diǎn)痕跡，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、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，圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P為未放被碰小球B時(shí)A球的平均落點(diǎn)，M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn)，N為被碰球B的平均落點(diǎn)，若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊(1) 碰撞后B球的水平射程應(yīng)為_cm.(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)量是()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BA球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離C測(cè)量A球或B球的直徑D測(cè)量

5、A球和B球的質(zhì)量E測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，如圖所示，將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上，燒斷細(xì)線，觀察物體的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，探究物體間相互作用時(shí)的守恒量(1)該同學(xué)還必須有的器材是_；(2)需直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是_；(3)需要驗(yàn)算的表達(dá)式如何表示？_.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(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，當(dāng)甲車受到水平向右的沖力時(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)生正碰并粘在一起運(yùn)動(dòng)，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車運(yùn)動(dòng)情況如圖(b)所示，電源頻率為50Hz，則碰撞前甲車

6、速度大小為_m/s，碰撞后的共同速度大小為_m/s.在探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)采用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)把兩個(gè)小球用等長(zhǎng)的細(xì)線懸掛于同一點(diǎn)，讓B球靜止，拉起A球，由靜止釋放后使它們相碰，碰后粘在一起實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除了要測(cè)量A球被拉起的角度1，及它們碰后擺起的最大角度2之外，還需測(cè)量_(寫出物理量的名稱和符號(hào))才能驗(yàn)證碰撞中的守恒量用測(cè)量的物理量表示碰撞中的守恒量應(yīng)滿足的關(guān)系是_“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中，入射小球m115 g，原來(lái)靜止的被碰小球m210g，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得它們?cè)谂鲎睬昂蟮膞t圖象如圖，可知入射小球碰撞后的m1v1是_，入射小球碰撞前的m1v1_，被碰撞后的m2v2是_由此得出

7、結(jié)論_水平光滑桌面上有A、B兩個(gè)小車，質(zhì)量分別是0.6kg和0.2kg，A 車的車尾拉著紙帶，A車以某一速度與靜止的B車碰撞，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？為了“探究碰撞中的不變量”，在光滑桌面上放有A、B兩個(gè)小球A球的質(zhì)量為0.5kg，以速度6m/s跟質(zhì)量為0.2kg靜止在桌面上的B球發(fā)生碰撞，并測(cè)得碰撞后B球的速度為8m/s，A球的速度變?yōu)?.8m/s，方向與原來(lái)相同根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明對(duì)這次碰撞的規(guī)律做了如下幾種猜想：猜想1碰撞后B球獲得了速度，A球把速度傳遞給了B球猜想

8、2碰撞后B球獲得了動(dòng)能，A球把減少的動(dòng)能全部傳遞給了B球你認(rèn)為以上的猜想成立嗎？若不成立，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明，有一個(gè)什么物理量，在這次的碰撞中，B球所增加的這個(gè)物理量與A球所減少的這個(gè)物理量相等？某同學(xué)利用如圖所示的裝置“探究碰撞中的不變量”圖中兩擺擺長(zhǎng)相同，懸掛于同一高度，A、B兩擺球均很小，質(zhì)量之比為1:2.當(dāng)兩擺球均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其側(cè)面剛好接觸向右上方拉動(dòng)B球使其擺線伸直并與豎直方向成45角，然后將其由靜止釋放結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動(dòng)，且最大擺角為30.若本實(shí)驗(yàn)允許的最大誤差為4%，此實(shí)驗(yàn)是否成功地驗(yàn)證了碰撞中的守恒量，此守恒量是什么？如圖所示“為探究碰撞中的不變量

9、”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(1)因?yàn)橄侣涓叨认嗤钠綊佇∏?不計(jì)空氣阻力)的飛行時(shí)間相同，所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中可以用_作為時(shí)間單位(2)本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是()A斜槽軌道必須是光滑的B斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的C入射小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放D入射球與被碰球滿足mamb，rarb(3)如圖，其中M、P、N分別為入射球與被碰球?qū)?yīng)的落點(diǎn)的平均位置，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是()AmaONmaOPmbOMBmaOPmaONmbOMCmaOPmaOMmbONDmaOMmaOPmbON某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過(guò)程中不變量的實(shí)驗(yàn)：在小車甲的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車甲使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)

10、然后與原來(lái)靜止在前方的小車乙相碰并粘合成一體，而后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示在小車甲后連著紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著小木片用以平衡摩擦力(1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距離標(biāo)在圖上，A為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)，則應(yīng)選_段計(jì)算小車甲的碰前速度，應(yīng)選_段來(lái)計(jì)算小車甲和乙碰后的共同速度(以上兩格填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)(2)已測(cè)得小車甲的質(zhì)量m甲0.40kg，小車乙的質(zhì)量m乙0.20kg，由以上測(cè)量結(jié)果可得：碰前m甲v甲m乙v乙_kgm/s；碰后m甲v甲m乙v乙_kgm/s.(3)通過(guò)計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)_如圖所示，在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A、B，做“探究碰撞中不變量”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)把兩滑塊A、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、B.在A、B的固定擋板間放入一彈簧，使彈簧處于水平方向上壓縮狀態(tài)(2)按下電鈕使電卡銷放開，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、B與擋板C、D碰撞的同時(shí)，電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表，記下A至C運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1，B至D運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2.(3)重復(fù)幾次取t1、t2的平均值在調(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_；探究中得到的結(jié)論是_用天平、氣墊導(dǎo)軌(帶光電計(jì)時(shí)器和兩個(gè)滑塊)