1、.第十六章 動量守恒定律1 實驗：探究碰撞中的不變量1如圖甲所示，在程度光滑軌道上停著甲、乙兩輛實驗小車，甲車上系有一穿過打點計時器的紙帶，當甲車獲得程度向右的速度時，隨即啟動打點計時器，甲車運動一段間隔 后，與靜止的乙車發生正碰并粘在一起運動，紙帶記錄下碰撞前甲車和碰撞后兩車的運動情況，如圖乙所示，電源頻率為50 Hz，那么碰撞前甲車速度大小為_m/s，碰撞后的共同速度大小為_m/s.已測得甲小車的質量m10.20 kg，乙小車的質量m20.10 kg，由以上測量結果可得：碰前總動量為_kg·m/s；碰后總動量為_kg·m/s.圖甲圖乙解析：碰撞前x1.2 cm，碰撞后x

2、0.8 cm，T0.02 s，由v得碰前v甲0.6 m/s；碰后v0.4 m/s.碰前總動量p1m1v10.2×0.6 kg·m/s0.12 kg·m/s碰后的總動量：p2m1m2v20.3×0.4 kg·m/s0.12 kg·m/s.答案：0.60.40.120.1221利用氣墊導軌通過頻閃照相進展“探究碰撞中的不變量這一實驗實驗要求研究兩滑塊碰撞時動能損失很小和很大等各種情況，假設要求碰撞時動能損失最大應選以下圖中的_填“甲或“乙；假設要求碰撞動能損失最小那么應選以下圖中的_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

3、撞針和橡皮泥圖甲圖乙2某次實驗時碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運動并發生碰撞，利用頻閃照相的方法連續4次拍攝得到的照片如圖丙所示相鄰兩次閃光的時間間隔為T，在這4次閃光的過程中，A、B兩滑塊均在080 cm 范圍內，且第1次閃光時，滑塊A恰好位于x10 cm處假設A、B兩滑塊的碰撞時間及閃光持續的時間極短，均可忽略不計，那么可知碰撞發生在第1次閃光后的_時刻，A、B兩滑塊質量比mAmB_圖丙解析：1假設要求碰撞時動能損失最大，那么需兩物體碰撞后結合在一起，故應選圖中的乙；假設要求碰撞動能損失最小那么應使兩物體發生完全彈性碰撞，即選圖中的甲；2由圖可知，第1次閃光時，滑塊A恰好位于x10

4、cm處；第二次A在x30 cm處；第三次A在x50 cm處；碰撞在x60 cm處，從第三次閃光到碰撞的時間為，那么可知碰撞發生在第1次閃光后的2.5T時刻；假設設碰前A的速度為v，那么碰后A的速度為，B的速度為v，根據動量守恒定律可得：mAvmA·mB·v，解得：.答案：1乙 甲22.5T233如下圖為氣墊導軌上兩個滑塊A、B互相作用后運動過程的頻閃照片，頻閃的頻率為10 Hz.開場時兩個滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕彈簧，滑塊用細繩連接，細繩燒斷后，兩個滑塊向相反方向運動滑塊A、B的質量分別為200 g、300 g，根據照片記錄的信息，細繩燒斷后，A滑塊做_運動，其速

5、度大小為_m/s，本實驗得出的結論是_解析：由題圖可知，細繩燒斷后A、B均做勻速直線運動，開場時：vA0，vB0，A、B被彈開后，vA0.09 m/s，vB0.06 m/s，mAvA0.2×0.09 kg·m/s0.018 kg·m/s，mBvB0.3×0.06 kg·m/s0.018 kg·m/s，由此可得：mAvAmBvB，即0mBvBmAvA.結論：兩滑塊組成的系統在互相作用前后質量與速度乘積的矢量和守恒答案：勻速直線0.09兩滑塊組成的系統在互相作用前后質量與速度乘積的矢量和守恒4.用如下圖裝置探究碰撞中的不變量，質量為mA的

6、鋼球A用細線懸掛于O點，質量為mB的鋼球B放在小支柱N上，離地面高度為H，O點到A球球心間隔 為L，使懸線在A球釋放前伸直，且線與豎直方向的夾角為.A球釋放后擺到最低點時恰好與B球正碰，碰撞后，A球把輕質指示針OC推移到與豎直方向夾角為處，B球落到地面上，地面上鋪一張蓋有復寫紙的白紙D，保持角度不變屢次重復上述實驗，白紙上記錄到多個B球的落點1圖中s應是B球初始位置到_的程度間隔 2實驗中需要測量的物理量有哪些？3實驗中不變量遵循的關系式是怎樣的？解析：由機械能守恒定律可知：mAgL1cos mAv，那么A球向下擺到與B球相碰前的速度為vA，碰后A球的速度vA，碰后B球做平拋運動，vBs .在

7、碰撞中物體質量與速度的乘積之和不變，那么mAvAmAvAmBvB.故有mAmAmBs.答案：1落地點2L、H、s、mA、mB3mAmAmBs5如下圖，在做“碰撞中的動量守恒的實驗中，所用鋼球質量m1，玻璃球的質量為m2，兩球的半徑均為r.實驗時，鋼球從斜槽上同一位置由靜止釋放，玻璃球置于小支柱上設兩球碰撞為彈性碰撞，小支柱不影響鋼球的運動某同學重復10次實驗得到如以下圖所示的記錄紙，其中O是斜槽末端的投影點答復以下問題：1P點為_落點，M點為_落點，N為_落點；2安裝和調整實驗裝置的兩個主要要求是：_.測量得OMx1，OPx2，ONx3，那么要驗證的動量守恒關系式為用題中所給相關符號表示：_解析：1入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度減小，碰前碰后都做平拋運動，高度一樣，落地時間一樣，所以P點是沒放玻璃球時，鋼球的平均落地點，M點是碰后鋼球的平均落地點，N點為碰后被碰玻璃球的平均落地點2為了保證小球做平拋運動，安裝軌道時，軌道末端必須程度否那么會引起誤差；為了發生對心碰撞，兩球的直徑需一樣且在同一高度，否那么會引起誤差碰撞過程中，假如程度方向動量守恒，由動量守恒定律得：m1v1m1v1m2v2，小球做平拋運動時拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間t相等，兩邊同時乘以時間t, m1v1tm1