高考物理二輪復習探究碰撞中的不變量專項練習

1、.2019高考物理二輪復習探究碰撞中的不變量專項練習1.探究碰撞中的不變量的實驗中,入射小球m1=15 g,原來靜止的被碰小球m2=10 g,由實驗測得它們在碰撞前后的x-t圖象如下圖,由圖可知,入射小球碰撞前的m1v1是,入射小球碰撞后的m1v1'是,被碰小球碰撞后的m2v2'是。由此得出結論 。解析:由題圖可知碰撞前m1的速度大小v1= m/s=1 m/s,故碰撞前m1v1=0.0151 kgm/s=0.015 kgm/s。碰撞后m1速度大小v1'= m/s=0.5 m/s,m2的速度大小v2'= m/s=0.75 m/s。故m1v1'=0.0150

2、.5 kgm/s=0.007 5 kgm/s,m2v2'=0.010.75 kgm/s=0.007 5 kgm/s,可知m1v1=m1v1'+m2v2'。答案:0.015 kgm/s 0.007 5 kgm/s 0.007 5 kgm/s碰撞中mv的矢量和是守恒的量2.如下圖的裝置中,質量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點,質量為mB的鋼球B放在離地面高度為h的小支柱N上。O點到A球球心的間隔 為l。使懸線在A球釋放前伸直,且線與豎直線的夾角為,A球釋放后擺動到最低點時恰與B球相碰,碰撞后,A球把輕質指示針OC推移到與豎直線的夾角為處,B球落到地面上,地面上鋪一張蓋有復寫紙

3、的白紙D。保持角度不變,屢次重復上述實驗,白紙上記錄到多個B球的落點。1圖中x應是B球初始位置到的程度間隔 。2為了探究碰撞中的不變量,應測得 等物理量。3用測得的物理量表示:mAvA=;mAvA'=;mBvB'= 。解析:小球A在碰撞前后擺動,滿足機械能守恒。小球B在碰撞后做平拋運動,那么x應為B球的平均落點到初始位置的程度間隔 。要得到碰撞前后的mv,要測量mA、mB、l、h、x等,對A,由機械能守恒得mAgl1-cos =mA,那么mAvA=mA。碰后對A,有mAgl1-cos =mAvA'2,那么mAvA'=mA。碰后B做平拋運動,有x=vB't

4、,h=gt2,所以mBvB'=mBx。答案:1B球平均落點 2mA、mB、l、h、x3mA mA mBx3.某同學用如圖甲裝置做探究碰撞中的不變量實驗。先將1球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開場滾下,在程度地面上的記錄紙上留下壓痕,重復10次;再把同樣大小的2球放在斜槽軌道末端程度段的最右端附近靜止,讓1球仍從原固定點由靜止開場滾下和2球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復10次。1球的質量大于2球的質量。1本實驗必須測量的物理量有。A.斜槽軌道末端到程度地面的高度hB.1球、2球的質量m1、m2C.1球、2球分開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間tD.記錄紙上O點到A、B、C各點的間

5、隔 OA、OB、OCE.1球的固定釋放點到斜槽軌道末端程度部分間的高度差h'2為測定未放被碰小球時,1球落點的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點對齊,圖乙給出了1球落點的情況,由圖乙可得OB間隔 應為 cm。3由實驗測得的數據,假如滿足等式,那么我們認為在碰撞前后系統(tǒng)的mv是不變的。解析:1在高度差一定的情況下,平拋運動的時間一定,由v=可知,程度速度和程度射程成正比,故只需測出小球的質量及程度射程。應選項B、D正確。2由題圖乙可讀出,45.8545.95 cm。3只要m1OB=m1OA+m2OC,就可以認為碰撞前后系統(tǒng)的mv的矢量和是不變的。答案:1BD 245.8545.9

6、5 3m1OB=m1OA+m2OC4.如下圖,在實驗室用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導軌和帶固定擋板的質量都是M的滑塊A、B,做探究碰撞中不變量的實驗:1把兩滑塊A和B緊貼在一起,在A上放質量為m的砝碼,置于導軌上,用電動卡銷卡住A和B,在A和B的固定擋板間放一彈簧,使彈簧處于程度方向上的壓縮狀態(tài)。2按下電鈕使電動卡銷放開,同時啟動兩個記錄兩滑塊運動時間的電子計時器,當A和B與擋板C和D碰撞的同時,電子計時器自動停表,記下A運動至C的時間t1,B運動至D的時間t2。3重復幾次,取t1、t2的平均值。請答復以下幾個問題:在調整氣墊導軌時應注意 ;應測量的數據還有 ;作用前A、B兩滑塊的速度與質量乘積之和為;作用后A、B兩滑塊的速度與質量乘積之和為。解析:為了保證滑塊A、B作用后做勻速直線運動,必須使氣墊導軌程度,需要用程度儀加以調試。要求出A、B兩滑塊在卡銷放開后的速度,需測出A運動至C的時間t1和B運動至D的時間t2,并且要測量出兩滑塊到擋板的運動間隔 L1和L2,再由公式v=求出其速度。設向左為正方向,根據所測數據求得兩滑塊的速度分別為vA=,v