物理大一輪復(fù)習(xí)題組層級快練第六單元?jiǎng)恿渴睾愣勺鳂I(yè)9

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精題組層級快練（二十九)實(shí)驗(yàn)題1。用如圖所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動量守恒定律時(shí),必須注意的事項(xiàng)是（)A．A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩球的球心連線可以不水平B．A到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，兩球的球心連線要水平C．多次測量減小誤差時(shí)，A球必須從同一高度下落D．多次測量減小誤差時(shí)，A球必須從不同高度下落答案BC解析要保證一維對心碰撞，必須在碰撞時(shí)球心在同一高度；多次測量求平均值，必須保證過程的重復(fù)性，A球必須從同一高度下落．2．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證碰撞中的動量守恒的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端黏有橡皮泥，推動小車A使之做勻速運(yùn)動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并黏合成一體,繼續(xù)做勻速運(yùn)動，他設(shè)計(jì)的裝置如圖所示．在小車A后連著紙帶，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，長木板下墊著小木片．則(）A．長木板墊著小木片是為了平衡摩擦，保證小車碰撞前后做勻速運(yùn)動B．實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)先接通電源，再讓小車A運(yùn)動C．計(jì)算碰撞前后小車的速度時(shí),在紙帶上任選對應(yīng)過程的一段即可D．此碰撞中A、B兩小車這一系統(tǒng)的機(jī)械能守恒答案AB解析用小木片將長木板一端墊起的目的是平衡摩擦力．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用原則是先接通電源,再讓小車運(yùn)動．碰撞中兩小車這一系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒．3。把兩個(gè)大小相同、質(zhì)量不等的金屬球用細(xì)線連接起來，中間夾一被壓縮了的輕彈簧,置于摩擦可以忽略不計(jì)的水平桌面上，如圖所示,現(xiàn)燒斷細(xì)線，觀察兩球的運(yùn)動情況，進(jìn)行必要的測量,探究物體間發(fā)生相互作用時(shí)的不變量．測量過程中：(1）還必須添加的器材有_____________________________________________________．(2）需直接測量的數(shù)據(jù)是_____________________________________________________．(3)需要驗(yàn)算的表達(dá)式如何表示？________________________________________________。答案(1）刻度尺、白紙、復(fù)寫紙、圖釘、細(xì)線、鉛錘、木板、天平(2）兩物體的質(zhì)量m1、m2，水平射程x1、x2(3）m1x1＝m2x2解析本實(shí)驗(yàn)是在“探究物體間發(fā)生相互作用時(shí)的不變量”時(shí)，為了確定物體速度的方法進(jìn)行的遷移．兩球彈開后,分別以不同的速度離開桌面做平拋運(yùn)動,兩球做平拋運(yùn)動的時(shí)間相等，均為t＝eq\r(\f(2h,g)）（h為桌面離地的高度)．根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律,由兩球落地點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平距離x＝vt，知兩物體水平速度之比等于它們的射程之比．即v1∶v2＝x1∶x2;所以本實(shí)驗(yàn)中只需測量x1、x2即可，測量x1、x2時(shí)需準(zhǔn)確記下兩球落地點(diǎn)位置，故需要刻度尺、白紙、復(fù)寫紙、圖釘、細(xì)線、鉛錘、木板等．若要探究m1x1＝m2x2或者m1x12＝m2x22或者eq\f(x1,m1)＝eq\f(x2,m2)是否成立，還需用天平測量兩球質(zhì)量m1、m2.4．用半徑相同的兩個(gè)小球A、B的碰撞驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)C由靜止?jié)L下,落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡．再把B球靜置于水平槽前邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡．記錄紙上的O點(diǎn)是重垂線所指的位置,若測得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離：OM＝2.68cm，OP＝8。62cm，ON＝11。50cm，并知A、B兩球的質(zhì)量比為2∶1,則未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的________點(diǎn)，系統(tǒng)碰撞前總動量p與碰撞后動量p′的百分誤差eq\f（|p－p′｜,p）＝________％(結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．答案P2解析M、N分別是碰后兩球的落地點(diǎn)的位置,P是碰前A球的落地點(diǎn)的位置，碰前系統(tǒng)的總動量可等效表示為p＝mA·OP，碰后總動量可等效表示為p′＝mA·OM＋mB·ON，則其百分誤差eq\f(｜p－p′|,p)＝eq\f（｜mA·OP－（mA·OM＋mB·ON）|，mA·OP）＝2%.5.用如圖所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：A．先測出滑塊A、B的質(zhì)量M、m及滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ,查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭B．用細(xì)線將滑塊A、B連接，使A、B間的彈簧壓縮，滑塊B緊靠在桌邊C．剪斷細(xì)線,測出滑塊B做平拋運(yùn)動落地點(diǎn)到重垂線的水平距離x1和滑塊A沿桌面滑行的距離x2(1)為探究碰撞中的不變量，寫出還需測量的物理量及表示它們的字母：________．（2）若mv為不變量,需驗(yàn)證的關(guān)系式為________．答案(1）桌面離水平地面的高度h（2）Meq\r（2μgx2)－mx1eq\r（\f（g，2h)）＝0解析（1)要找出碰撞中的不變量，應(yīng)測出兩滑塊質(zhì)量及各自的速度,取向右方向?yàn)檎?剪斷細(xì)線后,A向右做勻減速運(yùn)動，初速度v′A＝eq\r（2ax2)＝eq\r（2μgx2），B向左做平拋運(yùn)動，設(shè)桌面高度為h，則h＝eq\f(1,2)gt2,－x1＝v′Bt,得v′B＝－x1eq\r(\f（g,2h)）。故要求出v′B，還應(yīng)測出h。(2)若mv為不變量，碰前MvA＋mvB＝0,碰后Mv′A＋mv′B＝0，故MvA＋mvB＝Mv′A＋mv′B，即Meq\r（2μgx2)－mx1eq\r（\f（g，2h))＝0.6．為了驗(yàn)證動量守恒定律,某同學(xué)選取了兩個(gè)材質(zhì)相同、體積不等的立方體滑塊A和B，按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn):步驟1：在A、B的相撞面分別裝上橡皮泥，以便二者相撞以后能夠立刻結(jié)為整體；步驟2:安裝好實(shí)驗(yàn)裝置如圖，鋁質(zhì)軌道槽的左端是傾斜槽,右端是長直水平槽．傾斜槽和水平槽由一小段圓弧連接，軌道槽被固定在水平桌面上，在軌道槽的側(cè)面與軌道等高且適當(dāng)遠(yuǎn)處裝一臺數(shù)碼頻閃照相機(jī)；步驟3：讓滑塊B靜置于水平槽的某處，滑塊A從斜槽某處由靜止釋放,同時(shí)開始頻閃拍攝，直到A、B停止運(yùn)動，得到一幅多次曝光的數(shù)碼照片；步驟4：多次重復(fù)步驟3，得到多幅照片，挑出其中最理想的一幅，打印出來，將刻度尺緊靠照片放置，如圖所示．（1）由圖分析可知，滑塊A與滑塊B碰撞發(fā)生的位置________．①在P5、P6之間 ②在P6處③在P6、P7之間(2）為了探究碰撞中動量是否守恒，需要直接測量或讀取的物理量是________．①A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量m1和m2②滑塊A釋放時(shí)距桌面的高度③頻閃照相的周期④照片尺寸和實(shí)際尺寸的比例⑤照片上測得的s45、s56和s67、s78⑥照片上測得的s34、s45、s56和s67、s78、s89⑦滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)寫出驗(yàn)證動量守恒的表達(dá)式_____________________________________________________．答案（1)②（2）①⑥m1(s45＋2s56－s34)＝(m1＋m2)(2s67＋s78－s89）解析（1）由圖可知s12＝3.00cm，s23＝2.80cm，s34＝2。60cm，s45＝2.40cm,s56＝2.20cm，s67＝1.60cm，s78＝1.40cm，s（2)為了探究A、B相撞前后動量是否守恒，就要得到碰撞前后的動量，所以要測量A、B兩個(gè)滑塊的質(zhì)量m1、m2和碰撞前后的速度．設(shè)照相機(jī)拍攝時(shí)間間隔為T，則P4處的速度為v4＝eq\f（s34＋s45，2T），P5處的速度為v5＝eq\f（s45＋s56，2T），因?yàn)関5＝eq\f（v4＋v6，2),所以A、B碰撞前A在P6處的速度為v6＝eq\f（s45＋2s56＋s34，2T)；同理可得碰撞后AB在P6處的速度為v′6＝eq\f(2s67＋s78－s89，2T)。若動量守恒則有m1v6＝(m1＋m2）v′6,整理，得m1（s45＋2s56－s34）＝（m1＋m2)（2s67＋s78－s89)．因此需要測量或讀取的物理量是①⑥。7．某同學(xué)利用兩個(gè)半徑相同的小球和斜槽探究碰撞中的不變量,主要步驟如下：①用天平測出兩小球的質(zhì)量m1＝32。6g，m2＝20。9g,記下斜槽末端在水平面上的投影O②不放置被碰小球m2,讓入射小球m1從某位置由靜止釋放，記下m1的落點(diǎn)P.③把被碰小球m2放置于斜槽末端，如圖所示，讓小球m1從同一位置由靜止釋放，記下小球m1、m2的落地位置M、N。④把被碰小球m2的左面粘上一塊膠布，然后重復(fù)步驟③.⑤測量各自的水平射程，記錄在下表中．OPOMON不粘膠布時(shí)56。012。5cm67.8cm粘膠布時(shí)56.020.4cm55。3cm關(guān)于碰撞中的不變量,該同學(xué)有如下猜想A．v1＝v1′＋v2′B．m1v1＝m1v1′＋m2v2′C。eq\f（1，2）m1v12＝eq\f（1,2）m1v′12＋eq\f（1，2）m2v′22其中v1指不放m2時(shí)入射小球m1做平拋運(yùn)動時(shí)的初速度，v1′、v2′指放置被碰小球m2后，m1、m2做平拋運(yùn)動的初速度．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析計(jì)算,判斷哪一種猜想正確．解析小球做平拋運(yùn)動的水平位移x＝vt；在本題中小球從同一位置即斜槽末端離開斜槽做平拋運(yùn)動,落點(diǎn)在同一水平面上,故各球做平拋運(yùn)動的時(shí)間相同，各小球離開斜槽末端時(shí)的速度可用水平位移來表示，即v1＝v1′＋v2′等價(jià)于OP＝OM＋ON；m1v1＝m1v1′＋m2v2′等價(jià)于m1OP＝m1OM＋m2ON；eq\f（1,2)m1v12＝eq\f（1,2）m1v′12＋eq\f（1，2）m2′2v2等價(jià)于eq\f(1，2）m1（OP）2＝eq\f(1，2)m1（OM）2＋eq\f（1，2)m2(ON)2。（1)不粘膠布時(shí)，OP＝0.560m，OM＋ON＝粘膠布時(shí)，OP＝0.560m，OM＋ON＝所以猜想A不正確．(2）不粘膠布時(shí)，m1OP＝0.0183kg·m1OM＋m2ON＝0.0182kg·粘膠布時(shí)，m1OP＝0。0183kg·m1OM＋m2ON＝0.0182kg·以上兩種情況都可以認(rèn)為m1OP＝m1OM＋m2ON，所以猜想B項(xiàng)正確．(3）不粘膠布時(shí)，