2、 )
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、(2015 中山校級期中)在“碰撞中的動量守恒實驗”中,實驗必須要求的條件( )
A. 斜槽軌道必須光滑
B. 斜槽軌道末端的切線必須水平
C. 入射小球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下
D. 碰撞的瞬間,入射小球和被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行
5.如圖所示,兩個質(zhì)量相同的小鋼球,按圖示方式懸掛,讓其中一個小球保持靜止,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
3、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動
B.碰撞后,入射球被反彈,被碰球以入射球碰前2倍的速度運動
C.碰撞前后,兩球有(和分別表示兩球相碰前后的速度)
D.碰撞前后,兩球有(和分別表示兩球相碰前后的速度)
6、(2015 紅橋區(qū)二模) 在“碰撞中的動量守恒”實驗中,儀器按要求安裝好后開始實驗,第一次不放被碰小球,第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分,在白紙上記錄下重錘位置和各小球落點的平均位置依次為O、A、B、C,如圖所示,設(shè)入射小球和被碰小球的質(zhì)量依次為m1、m2,則下列說法中正確的有( ?。?
A. 第一、二次入射小球的落點依次
4、是A、B
B. 第一、二次入射小球的落點依次是B、A
C. 第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r落地
D. m1AB=m2OC
7、(2015 通州區(qū)二模) 在做“驗證動量守恒定律”實驗時,入射球a的質(zhì)量為m1,被碰球b的質(zhì)量為m2,各小球的落地點如圖所示,下列關(guān)于這個實驗的說法正確的是( )
A.入射球與被碰球最好采用大小相同、質(zhì)量相等的小球
B.每次都要使入射小球從斜槽上不同的位置滾下
C.要驗證的表達式是
D.要驗證的表達式是
二、填空題
8.利用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量,若繩長均為,球1、2分別由偏角和靜止釋放,則在最低點碰
5、撞前的速度大小分別為________、________.若碰撞后向同一方向運動最大偏角分別為和,則碰撞后兩球的瞬時速度大小分別為________、________.
9.如圖(a)所示,在水平光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車,甲車系一穿過打點計時器的紙帶,當甲車受到水平向右的瞬時力時,隨即啟動打點計時器,甲車運動一段距離后,與靜止的乙車發(fā)生正碰并連在一起運動,紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運動情況如圖(b)所示,電源頻率為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.
6、某同學利用打點計時器和氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗,氣墊導軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導軌裝置由導軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導軌的兩個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,壓縮空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導軌上,如圖乙所示,這樣就大大減小了因滑塊和導軌之間的摩擦而引起的誤差.
(1)下面是實驗的主要步驟:
①安裝好氣墊導軌,調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導軌水平;
②向氣墊導軌通入壓縮空氣;
③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點計時器越過彈射架并固定在滑
7、塊l的左端,調(diào)節(jié)打點計時器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動時,紙帶始終在水平方向;
④滑塊l擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間;
⑥先________,然后________,讓滑塊帶動紙帶一起運動;
⑦取下紙帶,重復步驟④⑤⑥,選出較理想的紙帶如圖所示:
⑧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;
試完善實驗步驟⑥的內(nèi)容.
(2)已知打點計時器每隔0.02 s打一個點,計算可知,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
8、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)果不完全相等的主要原因是________.
三、解答題
11.水平光滑桌面上有A、B兩個小車,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動.碰撞前后打點計時器打下的紙帶如圖所示.根據(jù)這些數(shù)據(jù),請猜想:把兩小車加在一起計算,有一個什么物理量在碰撞前后是相等的?
12.如圖所示,氣墊導軌上兩個滑塊質(zhì)量分別為m1=300 g、m2=200 g,給滑塊m1一個初速
9、度,并用頻閃照相技術(shù)拍攝下滑塊碰撞前后的運動情況,已知頻閃照相的時間間隔為0.1 s,試分析兩個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、B
2.【答案】D
3.【答案】C
4、【答案】BCD
【解析】在同一組實驗的不同碰撞中,每次入射球必須從同一高度由靜止釋放,保證碰前的速度相同即可,斜槽軌道是否光滑對實驗的結(jié)果沒有影響,故A錯誤;為了保證小球做平拋運動,安裝軌道時,軌道末端必須水平,B正確;在同一組實驗的不同碰撞中,每次入射球必須從同一高度由靜止釋放,保證碰前的速度相同,故C正確;為了發(fā)生對心碰撞,兩球的直
10、徑需相同,入射小球和被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行,故D正確。
5.【答案】AC
6、【答案】BCD
【解析】A、入射小球和被碰小球相撞后,被碰小球的速度增大,入射小球的速度減小,碰前碰后都做平拋運動,高度相同,落地時間相同,所以B點是沒有碰時入射小球的落地點,A碰后入射小球的落地點,C碰后被碰小球的落地點,故A錯誤,B正確;
C、碰后都做平拋運動,豎直高度相同,所以第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r落地,故C正確;
D、小球做平拋運動,高度決定時間,故時間相等,設(shè)為t,則有
OB=v10t,OA=v1 t,OC=v2 t
小球2碰撞前靜止,即v20=0;
根據(jù)動量守恒得:
11、m1v10t=m1v1t+m2v2t,即m1OB=m1OA+m2OC,所以m1AB=m2OC,故D正確.
故選BCD.
7、【答案】D
【解析】A、為讓兩球發(fā)生對心碰撞,兩球的直徑應(yīng)相等,即兩球大小相等,為防止碰撞后入射球反彈,入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量,故A錯誤;
B、讓入射球與被碰球連續(xù)10次相碰,為保證球的速度相等,每次都使入射小球從斜槽上相同的位置由靜止?jié)L下,故B錯誤;
C、小球離開軌道后做平拋運動,由于小球拋出點的高度相等,它們在空中的運動時間t相等,如果碰撞過程動量守恒,則:,兩邊同時乘以t得:,即,故D正確,C錯誤;
故選:D
二、填空題
8.【答案】
12、
9.【答案】0.6 0.4
【解析】由題圖知開始在0.02 s內(nèi)位移約為1.2×10-2 m,故碰前速度;碰后在0.02 s內(nèi)位移約為0.8×10-2 m,故碰后速度.
10.【答案】(1)接通打點計時器的電源 放開滑塊1 (2)0.620 0.618 (3)紙帶與打點計時器的限位孔有摩擦
【解析】作用前滑塊1的速度,其質(zhì)量與速度的乘積為0.310 kg×2 m/s=0.620 kg·m/s,作用后滑塊1和滑塊2具有相同的速度,其質(zhì)量與速度的乘積之和為(0.310 kg+0.205 kg)×1.2 m/s=0.618 kg·m/s.
三、解答題
13、
11.【答案】見解析
【解析】由紙帶可以看出,A、B兩個小車碰前和碰后都是向右運動,且碰撞是發(fā)生在從右邊數(shù)第5個點時,A車碰前、碰后都看成勻速運動,右邊4個間隔距離為6.6 cm,時間t=4×0.02 s=0.08 s,=82.5 cm/s=0.825 m/s.A物體的mAvA=0.6 kg×0.825 m/s=0.495 kg·m/s.
碰后A與B一起運動的速度.
則 (mA+mB)vAB=(0.6+0.2) kg×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
【解析】滑塊m1的初速度為,兩個滑塊相碰后結(jié)合為一體,它們的共同速度為.碰撞前滑塊m1的質(zhì)量和速度的乘積mv為5.1×10-2 kg·m/s,碰撞后滑塊m1、m2的質(zhì)量和速度的乘積mv之和為5.0×10-2 kg·m/s,說明兩個滑塊碰撞前后物理量mv之和是不變的.