高中物理 第十六章 第1节 实验：探究碰撞中的不变量课时作业 新人教版选修3-5VIP免费

第十六章动量守恒定律第1节实验：探究碰撞中的不变量1．两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动，这种碰撞叫做________．在一维碰撞的情况下，与物体运动有关的物理量只有物体的______和______．若速度与设定的方向一致，取____值，否则取____值．2．设两个物体的质量为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，则两个物体在一维碰撞的情况下碰撞前后不变的物理量，可能有以下几种情况：(1)m1v1＋m2v2＝______________(2)m1v＋m2v＝____________(3)＋＝______________________也许还有……探究以上各关系式是否成立，关键是准确测量碰撞前后的速度v1、v2、v1′、v2′.3．一维碰撞情况下探究不变量的方案方案一：利用气垫导轨实现一维碰撞(1)质量的测量：用______测量．(2)速度的测量：v＝，式中Δx为滑块上挡光片的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块的挡光片经过光电门的______．(3)所用器材：__________、光电计时器、______、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥．方案二：利用等长悬线悬挂等大小的球实现一维碰撞(1)质量的测量：用天平测量．(2)速度的测量：可以测量小球被拉起的______，从而算出碰撞前对应小球的速度；测量被碰小球摆起的______，算出碰撞后对应小球的速度．(3)所用器材：带细线的______(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．方案三：利用小车在光滑桌面上碰撞另一辆静止小车实现一维碰撞(1)质量的测量：用天平测量．(2)速度的测量：v＝，Δx是纸带上两计数点间的______，可用________测量；Δt为小车经过Δx所用的______，可由打点间隔算出．(3)所用器材：光滑长木板、____________、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥．【概念规律练】知识点一实验的操作1．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是()A．滑块的质量B．挡光的时间C．挡光片的宽度D．光电门的高度2．在课本参考案例二中，下列说法正确的是()A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C．两小球必须都是刚性球，且质量相同D．两小球碰后可以粘合在一起共同运动知识点二实验原理及注意事项图13．如图1所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的、质量都是M的滑块A、B，做探究碰撞中不变量的实验：(1)把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和B的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态．(2)按下电钮使电动卡销放开，同时起动记录两滑块运动时间的两个电子计时器，当A和B与挡板C和D碰撞的同时，电子计时器自动停表，记下A至C运动时间t1，B至D运动时间t2.(3)重复几次取t1、t2的平均值．请回答以下几个问题：①在调整气垫导轨时应注意__________________________________________；②应测量的数据还有________________________________________________；③作用前A、B两滑块速度与质量乘积之和为__________，作用后A、B两滑块速度与质量乘积之和为____________．【方法技巧练】实验数据的处理方法图24．在“探究碰撞中不变量”的实验中称得入射小球1的质量m1＝15g，被碰小球2的质量m2＝10g，由实验得出它们在碰撞前后的位移—时间图线如图2中的1、1′、2′曲线所示，则由图可知，入射小球在碰前m1v1＝________g·cm/s，入射小球在碰后m1v1′＝________g·cm/s，被碰小球m2v2′＝________g·cm/s.由此可得出结论_____________________________________________________________________________________________________________．5．如图3所示，已知A、B之间的质量关系是mB＝1.5mA，拍摄共进行了4次，第一次是在两滑块相撞之前，以后的三次是在碰撞之后，A原来处于静止状态，设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动(以滑块上的箭头位置为准)，试根据闪光照片(闪光时间间隔为0.4s)，求出：(1)A、B两滑块碰撞前后的速度；(2)根据闪光照片分析说明：两滑块碰撞前后，两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量．图31．在用气垫导轨进行...