高中物理选修3-5同步练习试题解析:16.1.doc
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1、学而思网校 高中物理选修3-5同步练习试题解析实验:探究碰撞中的不变量1在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时,用到的测量工具有()A秒表、天平、刻度尺B弹簧秤、秒表、天平C天平、刻度尺D秒表、刻度尺解析:用天平测滑块质量,用刻度尺测挡光片的宽度。运动时间是指挡光片通过光电门的时间,由光电计时器计时,因此不需要秒表。答案:C2在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时,下列哪些因素可导致实验误差()A导轨安放不水平B小车上挡光片倾斜C两小车质量不相等D两小车碰后连在一起解析:导轨不水平,小车速度将受重力的影响,从而导致实验误差;挡光片倾斜会导致挡光片宽度不等于挡光阶段小车通过的位移,使计算速度出现误差。答
2、案:A、B3用如图11所示的装置进行以下实验:A先测出滑块A、B的质量M、m及滑块与桌面间的动摩擦因数,查出当地的重力加速度gB用细线将滑块A、B连接,使A、B间的弹簧压缩,滑块B紧靠在桌边C剪断细线,测出滑块B做平抛运动落地点到重锤线的水平距离x1和滑块A沿桌面滑行的距离x2(1)为探究碰撞中的不变量,写出还需测量的物理量及表示它们的字母:_。(2)若mv为不变量,需验证的关系式为:_。解析:(1)桌面离水平地面的高度h(2)M mx1 0(1)要找出碰撞中的不变量,应测出两滑块及各自的速度。取向右方向为正,剪断细线后,A向右做匀减速运动,初速度vA ,B向左做平抛运动,设桌面高度为h,则h
3、gt2,x1vBt,得vBx1 。故要求出vB,还应测出h。(2)若mv为不变量,碰前MvAmvB0,碰后MvAmvB0,故MvAmvBMvAmvB,即M mx1 0。)4在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时,左侧滑块质量m1170 g,右侧滑块质量m2110 g,挡光片宽度为3.00 cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图12所示。开始时两滑块静止,烧断细线后,两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为t10.32 s,t20.21 s。则两滑块的速度分别为v1_ m/s,v2_ m/s。烧断细线前m1v1m2v2_ kgm/s,烧断细线后m1v1m2v
4、2_ kgm/s。可得到的结论是_。解析:取向左方向为正,两滑块速度v1 m/s0.094 m/s,v2 m/s0.143 m/s.烧断细线前m1v1m2v20烧断细线后m1v1m2v2(0.1700.0940.1100.143) kgm/s2.5104 kgm/s,在实验允许的误差范围内,m1v1m2v2m1v1m2v2。答案:0.0940.14302.5104 kgm/s在实验允许的误差范围内,两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量5如图13甲所示,在水平光滑轨道上停着A、B两辆实验小车,A车上系有一穿过打点计时器的纸带,当A车获得水平向右的速度时,随即启动打点计时器,A车运动一段距离后,
5、与静止的B车发生正碰并连在一起运动,纸带记录下碰撞前A车和碰撞后两车的运动情况,如图13乙所示,打点计时器电源频率为50 Hz,则碰撞前A车速度大小为_ m/s,碰撞后的共同速度大小为_ m/s。如果已知碰撞过程中mv是不变量,则可求得mAmB_。解析:由纸带上点迹位置可知,前两段间隔均为1.20 cm,最后两段间隔均为0.80 cm,故小车均做匀速运动,碰前速度v m/s0.60 m/s,碰后速度v m/s0.40 m/s。mAv(mAmB)v,故mAmB21。答案:0.600.40mAmB216某同学用图14甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽
6、,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次。图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点,P为未放被碰小球B时A球的平均落点,M为与B球碰后A球的平均落点,N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图14乙所示,其中米尺水平放置,且平行于OP,米尺的零点与O点对齐。(1)入射小球A和被碰小球B的质量关系是mA_mB(填“”、“mB。(2)将10个点圈在圆内的最小圆的
7、圆心作为平均落点,可由刻度尺测得碰撞后B球的水平射程为64.7 cm,因最后一位数字为估计值,所以允许误差0.5 cm,因此64.265.2 cm都是正确的。(3)从同一高度做平抛运动飞行的时间t相同,而水平方向为匀速直线运动,故水平位移xvt,所以只要测出小球飞行的水平位移,就可以用水平位移代替平抛初速度。故需测出碰前A球飞行的水平距离OP和碰后A、B球飞行的水平距离OM和ON,及A、B两球的质量,故A、B、D正确。(4)若mv为不变量,需验证的关系为mAvAmAvAmBvB,将vA,vA,vB代入上式得mAOPmAOMmBON;同理,若mv2为不变量,需验证的关系式为mAvmAvmBv,即
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- 高中物理 选修 同步 练习 试题 解析 16.1
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