2019高考物理一輪復(fù)習(xí)第六章碰撞與動(dòng)量守恒第3講驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律學(xué)案

1、第 3 講驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律基礎(chǔ)儲(chǔ)備亠明確原理一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.驗(yàn)證一維碰撞中的動(dòng)量守恒.2 .探究一維彈性碰撞的特點(diǎn).二、 實(shí)驗(yàn)原理在一維碰撞中，測出物體的質(zhì)量m和碰撞前、后物體的速度v、v，找出碰撞前的動(dòng)量p=mvi+mv2及碰撞后的動(dòng)量p=mvi+mv2，看碰撞前、后動(dòng)量是否守恒.三、 實(shí)驗(yàn)器材氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(兩個(gè))、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、帶細(xì)線的擺球(兩套)、鐵架臺(tái)、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠布等.光滑長木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥等.斜槽、大小相等質(zhì)量不同的小球兩個(gè)、重垂線一條、白紙、復(fù)寫紙、天平、刻度尺、圓規(guī)、四、實(shí)驗(yàn)

2、方案方案一利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(1) 測質(zhì)量：用天平測出滑塊質(zhì)量.(2) 安裝：正確安裝好氣墊導(dǎo)軌.(3) 實(shí)驗(yàn)：接通電源，利用配套的光電計(jì)時(shí)裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(改變滑塊的質(zhì)量.改變滑塊的初速度大小和方向).(4) 驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒.方案二|利用等長懸線懸掛等大小球完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(1) 測質(zhì)量：用天平測出兩小球的質(zhì)量m、m.(2) 安裝：把兩個(gè)等大小球用等長懸線懸掛起來.(3) 實(shí)驗(yàn)：一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球，放下時(shí)它們相碰.(4) 測速度：可以測量小球被拉起的角度，從而算出碰撞前對(duì)應(yīng)小球的速度，測量碰撞后小球擺起的角度,算出碰撞后對(duì)應(yīng)小球的速度.(

3、5) 改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn).(6) 驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒.萬案一緊抓救址菸實(shí)#礎(chǔ),橡皮泥等.2方案三在光滑桌面上兩車碰撞完成一維碰撞實(shí)驗(yàn)(1) 測質(zhì)量：用天平測出兩小車的質(zhì)量(2) 安裝：將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑長木板的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面，在兩小車 的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥.(3) 實(shí)驗(yàn)：接通電源，讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車B靜止，兩車碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩小車連接成一體 運(yùn)動(dòng).人x(4) 測速度：通過紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離及時(shí)間由v=-算出速度.t(5) 改變條件：改變碰撞條件，重復(fù)實(shí)驗(yàn).(6) 驗(yàn)證：一維碰撞中的動(dòng)量守恒.方案四|利用斜槽上滾下的小

4、球驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律(1) 測質(zhì)量：先用天平測出小球質(zhì)量m、m.(2) 安裝：按如圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，將斜槽固定在桌邊，使槽的末端切線水平，把被碰小球放在斜槽前邊的小支柱上，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩小球碰撞時(shí)處于同一水平高度.且碰撞瞬間，入射小球與被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行，以確保正碰后的速度方向水平.(3)鋪紙：在地面上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙.在白紙上記下重垂線所指的位置球m碰前的位置.(4)放球找點(diǎn)：先不放被碰小球，讓入射小球從斜槽上同一高度處滾下，重復(fù) 10 次，用圓規(guī)畫盡可能小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面.圓心就是入射小球無碰撞時(shí)的落地點(diǎn)P.O它表示入射小3(5)碰撞找點(diǎn)：把

5、被碰小球放在小支柱上，讓入射小球從同一高度滾下，使它們發(fā)生正碰，重復(fù)照步驟 4 的方法找出入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被碰小球落點(diǎn)的平均位置N(6)驗(yàn)證：過O N在紙上作一直線，取00= 2r,O就是被碰小球碰撞時(shí)的球心投影位置(用刻度尺和三角板測小球直徑 2r) 用刻度尺量出線段OP、0M O N的長度，把兩小球的質(zhì)量和相應(yīng)的數(shù)值代入m0P10 次，按4=mi0M+ mO N看是否成立.(7)結(jié)束：整理實(shí)驗(yàn)器材放回原處.熱點(diǎn)實(shí)驗(yàn)蠱典例解讀熱點(diǎn)1|對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和操作的考查學(xué)生用書 P1211.前提條件：碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”.2 .方案提醒(1) 若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌

6、時(shí)，注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平.(2)若利用擺球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 兩小球靜放時(shí)球心應(yīng)在同一水平線上，且剛好接觸，擺線豎直，將小球拉起后, 兩條擺線應(yīng)在同一豎直面內(nèi).(3)若利用長木板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可在長木板下墊一小木片用以平衡摩擦力.3 .探究結(jié)論：尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不改變.【典題例析】rri在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，一般采用如圖甲、乙所示的兩種裝置:若入射小球質(zhì)量為m,半徑為r1;被碰小球質(zhì)量為mi,半徑為2，則C. mm,r1=2D. mim；為使入射小球與被碰小球發(fā)生對(duì)心碰撞，要求兩小球半徑相同.故C 正確.(2) 設(shè)入射小球?yàn)閍,被碰小球?yàn)閎,a球碰前的速度為V1,a、b相

7、碰后的速度分別為v/、V2.由于兩球都從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)以運(yùn)動(dòng)時(shí)間為一個(gè)計(jì)時(shí)單位時(shí)，可以用它們平拋的水平位移表示碰撞前后的速度.因此，需驗(yàn)證的動(dòng)量守恒關(guān)系mv1=mv1+mv2可表示為mx1=mx1+mx2 .所以需要直尺、天平，而無需彈簧測力計(jì)、秒表.由于題中兩個(gè)小球都可認(rèn)為是從槽口開始做平拋運(yùn)動(dòng)的，兩球的半徑不必測量，故無需游標(biāo)卡尺.(3) 得出驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的結(jié)論應(yīng)為*0重：垂：、冷冷AH棄期擰站打冷&討打00甲I:I齊和心A冷冷打丼冷和和冷#打打尹冷和尹0乙(1)A.mm,r1r2B. mim,1m).2按圖示安裝好實(shí)驗(yàn)器材，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，將

8、一斜面BC連接在斜槽末端.3先不放小球m,讓小球m從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置.4將小球m放在斜槽末端邊緣處，讓小球m從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，使它們發(fā)生碰撞，分別記下小球m和m在斜面上的落點(diǎn)位置.5用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離.圖中D E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為LD、LE、LF.根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：(1) 在不放小球m時(shí)，小球m從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，m的落點(diǎn)在圖中的 _點(diǎn)，把小球m放在斜槽末端邊緣處，小球m從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，使它們發(fā)生碰撞，碰后小球m的落點(diǎn)在圖中的_點(diǎn).(2

9、) 若碰撞過程中，動(dòng)量和機(jī)械能均守恒，不計(jì)空氣阻力，則下列表達(dá)式中正確的有_.A.mLF=mLD+mLEB.mLE=mLD+mL2C.mLE=mLD+mLFD.LE=LFLD解析(1)小球m從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，m的落點(diǎn)在圖中的E點(diǎn)，小球m和小球m2相撞后， 小球m的速度增大，小球m的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以碰撞后m球的落地點(diǎn)是D點(diǎn)，m球的落地點(diǎn)是F點(diǎn).一 一 一 1(2)設(shè)斜面傾角為0,小球落點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為L,小球從B點(diǎn)拋出時(shí)速度為v,則豎直方向有Lsin0= ?2gt，水平方向有Leos0=vt,7由題意分析得，只要滿足rmvi=m2V2+niv1,把速度v代入整理得：mLE

10、=mLD+nLF,說明兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒;若兩小球的碰撞是彈性碰撞，則碰撞前后機(jī)械能沒有損失，則要滿足關(guān)系式:整理得niLE=mLp+mLF,故 C 正確.答案（1）E D（2）C電燃蹤訓(xùn)蘇| 2.（高考全國卷n）現(xiàn)利用圖甲所示的裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.在圖甲中，氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片，左側(cè)與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（圖中未畫出）的紙帶相連；滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片，上面固定一遮光片，光電計(jì)時(shí)器（未完全畫出）可以記錄遮光片通過光電門的時(shí)間./M光電門t1甲實(shí)驗(yàn)測得滑塊A的質(zhì)量m= 0.310 kg，滑塊B的質(zhì)量m= 0.108 kg，遮光片的寬度d= 1.00 cm ;打點(diǎn)計(jì)時(shí)

11、器所用交流電的頻率為f= 50.0 Hz.將光電門固定在滑塊B的右側(cè)，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，給滑塊A一向右的初速度，使它與B相碰.碰后光電計(jì) 時(shí)器顯示的時(shí)間為 tB=3.500 ms$ 牛 平 平-十 叩-f-141 1月工IF）3一2尋4一04一024一朋4一05乙X100%）最大為 5%本實(shí)驗(yàn)是否在誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律？寫出運(yùn)算過程.解析：按定義，滑塊運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小式中As為滑塊在很短時(shí)間At內(nèi)走過的路程.設(shè)紙帶上打出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為AtA,貝U1AtA=f=0.02 sAtA可視為很短.設(shè)滑塊A在碰撞前、后瞬時(shí)速度大小分別為Vo、V1.解得v=Leos0t，碰撞前后打出的紙帶如

12、圖乙所示.若實(shí)驗(yàn)允許的相對(duì)誤差絕對(duì)值碰撞前后總動(dòng)量之差U碰前總動(dòng)量8將式和圖給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入式得v= 2.00 m/s9vi= 0.970 m/s設(shè)滑塊B在碰撞后的速度大小為V2,由式有dV2一tB代入題給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得V2 2.86 m/s設(shè)兩滑塊在碰撞前、后的總動(dòng)量分別為p和p,則p=mvp =mv1+mv2兩滑塊在碰撞前后總動(dòng)量相對(duì)誤差的絕對(duì)值為ppISp=x100%p聯(lián)立式并代入有關(guān)數(shù)據(jù)，得SP=1.7%5%因此，本實(shí)驗(yàn)在允許的誤差范圍內(nèi)驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律.答案：見解析熱點(diǎn)31創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)學(xué)生用書 P122【典題例析】TO氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器.它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，

13、 滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌以及滑塊恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示 (彈簧的長度忽略不計(jì))采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：1用天平分別測出滑塊A B的質(zhì)量m、mi.2調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平.3在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧，用電動(dòng)卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上.4用刻度尺測出A的左端至C板的距離Li.5按下電鈕放開卡銷，同時(shí)使分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開始工作當(dāng)D擋板時(shí)停止計(jì)時(shí)，記下A B分別到達(dá)C D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間11和t2.(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量是(2) 利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是 _兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差

14、的原因是(3) 利用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否測出被壓縮彈簧的彈性勢能的大小？若能，請(qǐng)寫出表達(dá)式：使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，A和B來驗(yàn)證動(dòng)量守A、B滑塊分別碰撞C上式中算得的A、B10解析(1)驗(yàn)證動(dòng)量守恒，需要知道物體的運(yùn)動(dòng)速度，在已經(jīng)知道運(yùn)動(dòng)時(shí)間的前提下，需要測量運(yùn)動(dòng)物體的位移，即需要測量的量是B的右端至D板的距離L2.(2)由于運(yùn)動(dòng)前兩物體是靜止的，故總動(dòng)量為零，運(yùn)動(dòng)后兩物體是向相反方向運(yùn)動(dòng)的，設(shè)向左運(yùn)動(dòng)為正，則有mAVA nwB= 0，即 mi 二m二=0.造成誤差的原因：一是測量本身就存在誤差，如測量質(zhì)量、時(shí)間、距離t1t2等存在誤差；二是空氣阻力或者是導(dǎo)軌不是水平的等.(3)根據(jù)能量守恒知，兩運(yùn)動(dòng)

15、物體獲得的動(dòng)能就是彈簧的彈性勢能.答案(1)B的右端至D板的距離L2電燃蹤調(diào)期 3.某同學(xué)利用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn).氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)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，空氣會(huì)從小孔中噴出， 使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差.評(píng)射黑幣塊1滑決2Z-1、/L圈(A).1WJ-IV E.-IIJ.-f-打M GlD-l陽(1) 下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟：1安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平；2向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣

16、；3把電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與彈射架并固定在滑塊 1 的左端，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向；4使滑塊 1 擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩；5把滑塊 2 放在氣墊導(dǎo)軌的中間；6先_，然后_，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)；7取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如圖(b)所示；8測得滑塊 1 的質(zhì)量為 310 g，滑塊 2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為 205 g.完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容.(2) 已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔 0.02 s 打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為 _ kg -m/s ；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為

17、_ kg - m/s(保留三位有效數(shù)字).(3) 試說明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是 _解析：(1)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)先接通電源后釋放紙帶，所以先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，后放滑塊1.(3)見解析所以能測出,原因見解析11(2)放開滑塊 1 后，滑塊 1 做勻速運(yùn)動(dòng)，跟滑塊 2 發(fā)生碰撞后跟 2 一起做勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)得：碰撞前滑塊 1 的動(dòng)量為：p=mvi= 0.310 x0kg m/s = 0.620 kg m/s，滑塊 2 的動(dòng)量為零，所以碰撞前的總動(dòng)量為 0.620 kg m/s ;碰撞后滑塊1、2 速度相等，所以碰撞后總動(dòng)量為：（m+m）V2= （0.310 +0.16

18、80.205）x0 14 kgm/s=0.618 kgm/s.（3）結(jié)果不完全相等是因?yàn)榧垘c打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦力的作用.答案：（1）啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（或接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源）釋放滑塊 1（2）0.620 0.618（3）紙帶和限位孔之間的摩擦力使滑塊的速度減小隨堂檢測鞏固落實(shí)P1231 氣墊導(dǎo)軌上有A、B兩個(gè)滑塊，開始時(shí)兩個(gè)滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧，滑塊間用繩子連接（如圖甲所示），繩子燒斷后，兩個(gè)滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng)，圖乙為它們運(yùn)動(dòng)過程的頻閃照片，頻閃的頻率 為10 Hz，由圖可知:1U V S 754321 cm|1|業(yè)業(yè)|山山11|1山山11|1 I”甲|o 9 aii|i

19、liiiili|iiliiiilinliiii?6543lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll Illi21II |lllll|lllllllS E 1 EnMIrfiinrR乙（1）A、B離開彈簧后，應(yīng)該做 _運(yùn)動(dòng)，已知滑塊A B的質(zhì)量分別為 200 g、300 g，根據(jù)照片記錄的信息，從圖中可以看出閃光照片有明顯與事實(shí)不相符合的地方是（2）若不計(jì)此失誤，分開后，_A的動(dòng)量大小為 _kg m/s ,B的動(dòng)量的大小為kg m/s.本實(shí)驗(yàn)中得出“在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，兩滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒”這一結(jié)論的依據(jù)是解析：（1）A、B離開彈簧后因水平方向不再受

20、外力作用，所以均做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在離開彈簧前A、B均做加速運(yùn)動(dòng)，A B兩滑塊的第一個(gè)間隔都應(yīng)該比后面勻速時(shí)相鄰間隔的長度小.1x（2）周期T=f= 0.1 s ,v=-，由題圖知A、B勻速時(shí)速度大小分別為VA=0.09 m/s ,VB=0.06 m/s，分開 后A、B的動(dòng)量大小均為p= 0.018 kg m/s,方向相反，滿足動(dòng)量守恒，系統(tǒng)的總動(dòng)量為0.答案：（1）勻速直線A、B兩滑塊的第一個(gè)間隔（2）0.018 0.018A B兩滑塊作用前后總動(dòng)量不變，均為02 （2018 湖南益陽模擬）利用氣墊導(dǎo)軌通過閃光照相進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn).（1）實(shí)驗(yàn)要求研究兩滑塊碰撞時(shí)動(dòng)能損失很小和

21、很大等各種情況，若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大應(yīng)選下圖中的_（選填“甲”或“乙”），若要求碰撞動(dòng)能損失最小則應(yīng)選圖中的 _（選填“甲”或“乙”）（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）學(xué)生用書12甲乙(2)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動(dòng)并發(fā)生碰撞，利用閃光照相的方法連續(xù)4 次拍攝得到的閃光照片如圖所示. 已知相鄰兩次閃光的時(shí)間間隔為T,在這 4 次閃光的過程中，A、B兩滑塊均在 080 cm 范圍內(nèi)，且第 1 次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于x= 10 cm 處.若A B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)，則可知碰撞發(fā)生在第1 次閃光后的 _ 時(shí)刻，A

22、 B兩滑塊質(zhì)量比nA：RB=lrl.,廠ADL0I 1 I| 111 r1111 p q 1111 r i r 11 inJ20.3040FfIFIlliTTTTTTTTTDl|!|llll|380解析：(1)若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則需兩滑塊碰撞后結(jié)合在一起，故應(yīng)選圖中的乙；若要求碰撞時(shí) 動(dòng)能損失最小，則應(yīng)使兩滑塊發(fā)生彈性碰撞，即選圖中的甲.(2)由圖可知，第 1 次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于x= 10 cm 處，第二次A在x= 30 cm 處，第三次A在x=50 cm 處，碰撞在x= 60 cm 處.從第三次閃光到碰撞的時(shí)間為孑，則可知碰撞發(fā)生在第1 次閃光后的 2.5T時(shí)vv刻.設(shè)碰前A的

23、速度為v,則碰后A的速度為 2,B的速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得mv=-mA+mv,23.答案：乙甲(2)2.5T2：33.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)制作了一個(gè)彈簧彈射裝置，輕彈簧兩端各放一個(gè)金屬小球(小球與彈簧不連接)，壓縮彈簧并鎖定，然后將鎖定的彈簧和兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)放在內(nèi)壁光滑的金屬管中(管徑略大于兩球直徑)，金屬管水平固定在離地面一定高度處，如圖所示.解除彈簧鎖定，則這兩個(gè)金屬小球可以同時(shí)沿同一直線向相反方向彈射.現(xiàn)要測定彈射裝置在彈射時(shí)所具有的彈性勢能，并探究彈射過程所遵循的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)小組配有足夠的基本測量工具，并按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：1用天平測出兩球質(zhì)量分別為m、m;2用刻度尺測出兩管口離

24、地面的高度均為h;3解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄下兩球在水平地面上的落點(diǎn)M N根據(jù)該小組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：(1) 要測定彈射裝置在彈射時(shí)所具有的彈性勢能，還需要測量的物理量有_ .A.彈簧的壓縮量xB.兩球落地點(diǎn)M N到對(duì)應(yīng)管口P、Q的水平距離X1、X2C.小球直徑D.兩球從彈出到落地的時(shí)間t1、t2(2) 根據(jù)測量結(jié)果，可得彈性勢能的表達(dá)式為 _ .13(3)用 測 得 的 物理 量 來 表 示， 如 果 滿足 關(guān) 系 式_ ?則說明彈射過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒.解析：(1)彈簧彈出兩球過程中，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，要測定壓縮彈簧的彈性勢能，可轉(zhuǎn)換為測定兩球被彈出時(shí)的動(dòng)能，實(shí)驗(yàn)中顯然可以利用平拋運(yùn)

25、動(dòng)測定平拋初速度以計(jì)算初動(dòng)能，因此在測出平拋運(yùn)動(dòng)下落高度的情況下，只需測定兩球落地點(diǎn)M N到對(duì)應(yīng)管口P、Q的水平距離Xi、X2，所以選 B.(2) 平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=-，初速度Vo=匚，因此初動(dòng)能 云=石mv=，由機(jī)械能守恒定律可知，壓縮gt24h2 2彈簧的彈性勢能等于兩球平拋運(yùn)動(dòng)的初動(dòng)能之和， 即Ep= 嚟 + 賽.4h4h(3) 若彈射過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則mvoi=mvo2,代入時(shí)間得mxi=mx2.2 2“宀mgximgx2答案：B (2) & =春 +唏(3)mxi=mx24 用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系.IfARC(1) 實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是，可以通過僅測量 _(填選項(xiàng)前的序號(hào))，間接地解決這個(gè)問題.A.小球開始釋放高度hB.小球拋出點(diǎn)距地面的高度HC.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程(2) 圖甲中0點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m多次從斜軌上同一位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置B,測量平拋射程0B.然后把被碰小球m靜止于軌