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1、浙江專版高中物理第16章動(dòng)量守恒定律課時(shí)跟蹤檢測(cè)十九實(shí)驗(yàn):探究碰撞中的不變量新人教版選修35課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十九)實(shí)驗(yàn):探究碰撞中的不變量一、選擇題1在氣墊導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)首先應(yīng)該做的是()A.給氣墊導(dǎo)軌通氣B.把光電計(jì)時(shí)器進(jìn)行歸零處理C.把滑塊放在導(dǎo)軌上D.檢查擋光片通過(guò)光電門時(shí)是否能夠擋光計(jì)時(shí)解析:選A為保護(hù)氣墊導(dǎo)軌,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該先給它通氣,后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。選項(xiàng)A正確。2在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量時(shí),用到的測(cè)量工具有()A.停表、天平、刻度尺B.彈簧測(cè)力計(jì)、停表、天平C.天平、刻度尺、光電計(jì)時(shí)器D.停表、刻度尺、光電計(jì)時(shí)器解析:選C用天平測(cè)滑塊質(zhì)量,用刻度尺測(cè)擋光片的寬度。運(yùn)動(dòng)時(shí)間是指擋光片
2、通過(guò)光電門的時(shí)間,由光電計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí),因此不需要停表。C正確。3 (多選)在做探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)所必需的條件是()A.斜槽軌道必須是光滑的B.斜槽軌道末端的切線是水平的C.入射球每一次都要從同一高度由靜止?jié)L下D.碰撞的瞬間,入射球和被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行解析:選BCD探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn),要求入射小球每次到槽口時(shí),具有相同的速度,所以應(yīng)從槽上同一位置滾下,但斜槽不需要光滑,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;由于碰撞前、后要求小球均做平拋運(yùn)動(dòng),且拋物線在同一平面,選項(xiàng)B、D正確。4 (多選)在做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時(shí),必須測(cè)量的物理量是()A.入射小球和被碰小球的質(zhì)量B.入
3、射小球和被碰小球的半徑C.入射小球從靜止釋放時(shí)的起始高度D.斜槽軌道的末端到地面的高度E.不放被碰小球時(shí),入射小球飛出的水平射程F.入射小球和被碰小球碰撞后飛出的水平射程解析:選AEF從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng),飛行時(shí)間t相同,所以需要測(cè)出的量有:未碰時(shí)入射小球的水平射程,碰后入射小球的水平射程,被碰小球的水平射程,入射小球、被碰小球的質(zhì)量。二、非選擇題5 .如圖(a)所示,在水平光滑軌道上停放著甲、乙兩輛實(shí)驗(yàn)小車,甲車上系有一穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,當(dāng)甲車獲得水平向右的速度時(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的運(yùn)動(dòng)情況,如圖
4、(b)所示,電源頻率為50Hz,則碰撞前甲車速度大小為m/s,碰撞后兩車的共同速度大小為m/s。5解析:由題圖(b)可知,碰撞前Ax=1.2cm,碰撞后Ax=0.8cm,T=0.02s公式v=xv t 0.6 m/s , vAxt= 0.4 m/s。答案:0.60.46 .如圖所示,在實(shí)驗(yàn)室用兩端帶豎直擋板CD的氣墊導(dǎo)軌和帶固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A、B,做探究碰撞中不變量的實(shí)驗(yàn):cfl門4rlnft(1)把兩滑塊A和B緊貼在一起,在A上放質(zhì)量為m的祛碼,置于導(dǎo)軌上,用電動(dòng)卡銷卡住A和B,在A和B的固定擋板間放一彈簧,使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)。(2)按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開(kāi),同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)
5、記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器,當(dāng)A和B與擋板C和D碰撞同時(shí),電子計(jì)時(shí)器自動(dòng)停表,記下A運(yùn)動(dòng)至C的時(shí)間t1,B運(yùn)動(dòng)至D的時(shí)間t2。(3)重復(fù)幾次取t1、t2的平均值。請(qǐng)回答以下幾個(gè)問(wèn)題: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;作用前AB兩滑塊的速度與質(zhì)量乘積之和為,作用后AB兩滑塊的速度與質(zhì)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(yùn)動(dòng),必須使氣墊導(dǎo)軌水平,需要用水平儀加以調(diào)試。要求出AB兩滑塊在卡銷放開(kāi)后的速度,需測(cè)出A至C的時(shí)間ti和B至D的時(shí)間t2,x并且要測(cè)量出兩滑塊到擋板的運(yùn)動(dòng)距離Li和L2,再由公式v=f求出其速度。設(shè)向左為正方向,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)求得兩滑塊的速度分別為v
6、a=vb=L2。碰前兩t1t2,一一一、一_、一,Li滑塊靜止,v=0,速度與質(zhì)重乘積之和為0;碰后兩滑塊的速度與質(zhì)重乘積之和為(唐m)111M2。答案:用水平儀測(cè)量并調(diào)試使得導(dǎo)軌水平A至C的距離Li、B至D的距離L2LiL2(M+n)-7 .某同學(xué)把兩塊大小不同的物體用細(xì)線連接,中間夾一被壓縮的彈簧,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,驗(yàn)證物體間相互作用時(shí)的守恒量。(i)該同學(xué)還必須有的器材是、。(2)需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是(3)用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證守恒量的關(guān)系式為解析:兩物體彈開(kāi)后各自做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)可知兩物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等。所
7、需驗(yàn)證的表達(dá)式為mvi=mv2,兩側(cè)都乘以時(shí)間t,有mvit=mv2t,即msi=ms2。答案:(i)刻度尺天平(2)兩物體的質(zhì)量m、m2兩物體落地點(diǎn)分別到桌子兩側(cè)邊的水平距離Si、S2(3)msi=ms28.在用氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)時(shí),左側(cè)滑塊質(zhì)量m=i70g,右側(cè)滑塊質(zhì)量m=ii0g,擋光片寬度為s=3.00cm,兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片,并用細(xì)線連在一起,如圖所示。開(kāi)始時(shí)兩滑塊靜止,燒斷細(xì)線后,兩滑塊分別向左、右方向運(yùn)動(dòng)。擋光片通過(guò)光電門的時(shí)間分別為A11=0.32s,A12=0.2is,則兩滑塊的速度分別為Vi=m/s,V2=m/s。燒斷細(xì)線前mvi+mv2=kg-m/s,燒斷細(xì)線后mvi+mv2=kgm/s。可得到的結(jié)論是解析:取向左方向?yàn)檎瑑苫瑝K速度V2s0.143m/s。t2燒斷細(xì)線前兩滑塊靜止,所以:mvi+mv2=0燒斷細(xì)線后mvi+mv2=(0.170X0.09
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