《吉林省高中物理选修3-5“同课异构”教学检测：第十六章 第1节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《吉林省高中物理选修3-5“同课异构”教学检测：第十六章 第1节（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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)m1v1m2v2_ (2)m1v m2v _2 12 2(3)_v1m1v2m2 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
2、)质量的测量：用_测量(2)速度的测量：v，式中 x 为滑块上挡光片的宽度，t 为数字计时器显示的滑块xt 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
3、度的测量：v，x 是纸带上两计数点间的_，可用_测量；t 为小xt 车经过 x 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 1 3如图 1 所示，在实验
4、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： 在调整气垫导轨时应注意_； 应测量
5、的数据还有_； 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 2 4在“探究碰撞中不变量”的实验中称得入射小球 1 的质量 m115 g，被碰小球 2 的 质量 m210 g，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_gcm/s，入射小球在碰后 m1v1 _gcm/s，被碰小球 m2v2_gcm/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 mB1.5mA，拍摄共进行了 4 次，第一次 是在两滑块相撞之前
6、，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 10 cm 至 105 cm 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 0.4 s)，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在用气垫导轨进行验证实验时，首先应该做的是( ) A给气垫导轨通气 B对光电计时器进行归零处理 C把滑块放到导轨上 D检验挡光片通过光电门时是否能够挡光计时 2在光滑桌面上有两个小球，甲球的质量为 2 kg，乙球的质量为 1 kg
7、，乙球静止，甲 球 以 4 m/s 的速度和乙球对心相碰，下列说法正确的是( ) A碰撞后甲球的速度为 0，乙球的速度为 8 m/s，方向与甲球原来的速度方向相同 B碰撞后甲球的速度变小，乙球开始运动 C碰撞后两球的速度无法确定 D以上结论都不正确 3在用两个小球的碰撞来验证碰撞中的不变量时，产生误差的主要原因是( ) A碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度 方向不是绝对沿水平方向 B小球在空气中飞行时受到空气阻力 C通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差 D测量长度时有误差图 4 4如图 4 所示为验证“碰撞中的动量守恒”的
8、实验装置示意图 (1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同，所以我们在“碰撞中 的动量守恒”实验中可以用_作为时间单位 (2)本实验中，必须要求的条件是( ) A斜槽轨道必须是光滑的 B斜槽轨道末端点的切线是水平的 C入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 D入射小球与被碰小球满足 mamb，rarb (3)如图 4 所示，其中 M、P、N 分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置，则 实验中要验证的关系是( ) AmaONmaOPmbOM BmaOPmaONmbOM CmaOPmaOMmbON DmaOMmaOPmbON 5在利用等长悬线悬挂等大小的球的实验装置
9、，探究碰撞中的不变量的实验中，若绳 长 为 l，球 1、2 分别由偏角 和 静止释放，则在最低点碰撞前的速度大小分别为 _、 _.若碰撞后向同一方向运动最大偏角分别为 和 ，则碰撞后两球的瞬时速 度大小分别为_、_.图 5 6某同学把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的弹簧，如图 5 所 示将 这一系统置于光滑水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，进行必要的测量，验 证物体间相互作用时的不变量 (1)该同学还必须有的器材是 _ (2)需要直接测量的数据是 _ (3)用所得数据验证的关系是 _ 7某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装 置 如图
10、6 所示，图 6 (1)下面是实验的主要步骤： 安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； 向气垫导轨通入压缩空气； 把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过弹 射架并固定在滑块 1 的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带 始终在水平方向； 滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳； 把滑块 2 放在气垫导轨的中间； 先_，然后_，让滑块带动纸带一起运动； 取下纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如图 7 所示：图 7 测得滑块 1(包括撞针)的质量为 310 g，滑块 2(包括橡皮泥)的质量为 205 g；试完善实 验步骤的内容 (2)
11、已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘 积之和为_kgm/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为_kgm/s(保留 三位有效数字) (3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是 _. 8A、B 两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞(碰撞时间极短)用闪光 照相，闪光 4 次摄得的闪光照片如图 8 所示已知闪光的时间间隔为 t，而闪光本身持 续时间极短，在这 4 次闪光的瞬间，A、B 两滑块均在 080 cm 刻度范围内，且第一次 闪光时，滑块 A 恰好通过 x55 cm 处，滑块 B 恰好通过 x70 cm 处，问：图 8 (1
12、)碰撞发生在何处？ (2)碰撞发生在第一次闪光后多长时间？ (3)设两滑块的质量之比为 mAmB23，试分析碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之 和是否相等？课时作业答案解析课时作业答案解析第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律 第第 1 节节 实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量 课前预习练 1一维碰撞 质量 速度 正 负2(1)m1v1m2v2 (2)m1v12m2v22 (3)v1m1v2m2 3方案一：(1)天平 (2)时间 (3)气垫导轨 天平 方案二：(2)角度 角度 (3)摆球 方案三：(2)距离 刻度尺 时间 (3)打点计时器 课堂探究练 1D 2ABD 3(1)用
13、水平仪调试使得导轨水平 (2)A 至 C 的距离 L1、B 至 D 的距离 L2 (3)0 (Mm)ML1t1L2t2解析 (1)为了保证滑块 A、B 作用后做匀速直线运动，必须使气垫导轨水平，需要用水平仪加以调试(2)要求出 A、B 两滑块在卡销放开后的速度，需测出 A 至 C 的时间 t1和 B 至 D 的时间t2，并且要测量出两滑块到挡板的距离 L1和 L2，再由公式 v 求出其速度xt(3)设向左为正方向，根据所测数据求得两滑块的速度分别为 vA，vB.碰前两L1t1L2t2物体静止，速度与质量乘积之和为 0，碰后两滑块的速度与质量乘积为(Mm)M.L1t1L2t2点评 要求两物体在碰撞前后质量与速度乘积的关系，就要根据不同的仪器直接或间接测量物体的质量和速度，最后比较在误差范围内其乘积是否相等即可41 500 750 750 解析 碰撞前后两物体的质量和速度满足关系式 m1v1m1v1m2v2.5(1)vA0 vB1.0 m/s vA0.75 m/s vB0.5 m/s (2)是不变量 解析 由图分析可知(1)碰撞后：A、B
