20xx粵教版高中物理選修3-5第一章實(shí)驗(yàn)探究碰撞中動(dòng)量的變化規(guī)律(編輯修改稿)
2025-01-13 19:15 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 9所示裝置探究碰撞中動(dòng)量的變化規(guī)律，質(zhì)量為 mA的鋼球 A用細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，質(zhì)量為 mB的鋼球 B放在小支柱 N上，離地面高度為 H， O點(diǎn)到 A球球心距離為 L，使懸線在 A球釋放前伸直，且線與豎直方向的夾角為 α ， A球釋放后擺到最低點(diǎn)時(shí)恰好與 B球正碰，碰撞后， A球把輕質(zhì)指示針 OC推移到與豎直方向夾角為 β 處， B球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復(fù)寫(xiě)紙的白紙 D，保持 α 角度不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，白紙上記錄到多個(gè) B球的落點(diǎn)． 圖 9 (1)圖中 s應(yīng)是 B球初始位置到 ________的水平距離． (2)實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量有哪些？ (3)實(shí)驗(yàn)中動(dòng)量遵循的關(guān)系式是怎樣的？ 解析 由機(jī)械能守恒定律可知： mAgL(1－ cos α )＝ 12mAv2A，則 A 球向下擺到與 B 球相碰前的速度為 vA＝ 2gL － cos α ，碰后 A 球的速度 vA′ ＝ 2gL － cos β ，碰后 B球做平拋運(yùn)動(dòng)， vB′ ＝ st＝ s2Hg＝ s 不變，則 mAvA＝ mAvA′ ＋ mBvB′. 故有 mA 2gL － cos α ＝ mA 2gL － cos β ＋ mBs g2H 答案 (1)落地點(diǎn) (2)L、 α 、 β 、 H、 s、 mA、 mB (3)mA 2gL － cos α ＝ mA 2gL － cos β ＋ mBs g2H. [概念規(guī)律題組 ] 1． (雙選 )若用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)，下列操作正確的是 ( ) A．相互作用的兩車(chē)上，一個(gè)裝上撞針，一個(gè)裝上橡皮泥，是為了改變兩車(chē)的質(zhì)量 B．相互作用的兩車(chē)上，一個(gè)裝上撞針，一個(gè)裝上橡皮泥，是為了碰撞后粘合在一起 C．先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放拖動(dòng)紙帶的小車(chē) D．先釋放拖動(dòng)紙帶的小車(chē)，再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 答案 BC 2．圖 1中，設(shè)擋光條寬度為 3 cm，兩滑塊碰撞后，左側(cè)滑塊通過(guò)左側(cè)光電計(jì)時(shí)裝置時(shí)記錄時(shí)間為 310 － 1 s，而右側(cè)滑塊通過(guò)右側(cè)光電計(jì)時(shí)裝置時(shí)記錄時(shí)間為 210 － 1 s，則兩滑塊碰撞后的速度大小分別是 ________、 ________. 圖 1 答案 m/s m/s 解析 題圖中滑塊上的部分為擋光條，擋光條有一定的寬度，設(shè)為 上安裝有光控開(kāi)關(guān)，并與計(jì)時(shí)裝置相連，構(gòu)成光電計(jì)時(shí)裝置．當(dāng)擋光條穿入時(shí)，將光擋住開(kāi)始計(jì) 時(shí)，穿過(guò)后不再擋光則停止計(jì)時(shí)，設(shè)記錄的時(shí)間為 t，則滑塊相當(dāng)于在 s的位移上運(yùn)動(dòng)了時(shí)間 t，所以滑塊勻速運(yùn)動(dòng)的速度 v＝ v 左 ＝ 310－ 2 m310 － 1 s＝ m/s， v 右＝ 310－ 2 m210 － 1 s＝ m/s. 3. 圖 2 某同學(xué)把兩塊大小不同的木塊用細(xì)線連接，中間夾一被壓縮了的輕彈簧，如圖 2所示，將這一系統(tǒng)置于光滑水平桌面 上．燒斷細(xì)線，觀察木塊的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)行必要的測(cè)量，驗(yàn)證兩木塊相互作用的過(guò)程中動(dòng)量是否守恒． (1)該同學(xué)還須具備的器材是 ______________； (2)需要直接測(cè)量的數(shù)據(jù)是 ______________； (3)用所得數(shù)據(jù)驗(yàn)證動(dòng)量守恒的關(guān)系式是 ________． 答案 (1)刻度尺、天平 (2)兩木塊質(zhì)量 m m2及其平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移 s s2 (3)m1s1＝ m2s2 解析 (1)設(shè)兩木塊質(zhì)量分別為 m m2，離開(kāi)桌面至落地的過(guò)程是平拋運(yùn)動(dòng)，其水平位移為 s s2，燒斷細(xì)線前后由 m m2兩木塊組成 的系統(tǒng)若動(dòng)量守恒，則有 m1v1＝ m2v2，又因平拋運(yùn)動(dòng)的豎直位移為 h＝ 12gt2，故 t＝
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