1、123456789101112131415 考查實驗原理考查實驗原理 歸納實驗結(jié)論的能力歸納實驗結(jié)論的能力【例證例證1 1】如圖所示為氣墊導(dǎo)軌上兩個滑塊如圖所示為氣墊導(dǎo)軌上兩個滑塊A A、B B相互作用后相互作用后運運動過程的頻閃照片，頻閃的頻率為動過程的頻閃照片，頻閃的頻率為10 Hz.10 Hz.開始時兩個滑塊靜開始時兩個滑塊靜止，它們之間有一根被壓縮的輕彈簧，滑塊用細(xì)繩連接，細(xì)止，它們之間有一根被壓縮的輕彈簧，滑塊用細(xì)繩連接，細(xì)繩燒斷后，兩個滑塊向相反方向運動繩燒斷后，兩個滑塊向相反方向運動. .已知滑塊已知滑塊A A、B B的質(zhì)量的質(zhì)量分分16別為別為200 g200 g、300 g3

2、00 g，根據(jù)照片記錄的信息，細(xì)繩燒斷后，根據(jù)照片記錄的信息，細(xì)繩燒斷后，A A滑塊做滑塊做_運動，其速度大小為運動，其速度大小為_m/s_m/s，本實驗中，本實驗中得出的結(jié)論是得出的結(jié)論是_._.17【標(biāo)準(zhǔn)解答標(biāo)準(zhǔn)解答】由題圖可知，細(xì)繩燒斷后，由題圖可知，細(xì)繩燒斷后，A A、B B均做勻速直均做勻速直線運動，開始時：線運動，開始時：v vA A=0=0，v vB B=0=0，A A、B B被彈開后，被彈開后，vvA A=0.09 m/s=0.09 m/s，vvB B=0.06 m/s=0.06 m/s，m mA AvvA A=0.2=0.20.09 kg0.09 kgm/s=0.018 kg

3、m/s=0.018 kgm/sm/sm mB BvvB B=0.3=0.30.06 kg0.06 kgm/s=0.018 kgm/s=0.018 kgm/sm/s由此可得由此可得：m mA AvvA A=m=mB BvvB B，即，即0=m0=mB BvvB B-m-mA AvvA A結(jié)論是：兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用前后質(zhì)量與速度乘結(jié)論是：兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用前后質(zhì)量與速度乘積的矢量和守恒積的矢量和守恒. .答案：答案：勻速直線勻速直線 0.09 0.09 兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用兩滑塊組成的系統(tǒng)在相互作用前后質(zhì)量與速度乘積的矢量和守恒前后質(zhì)量與速度乘積的矢量和守恒18 考查分析初末

4、狀態(tài)考查分析初末狀態(tài) 探究不變量的能力探究不變量的能力【例證例證2 2】某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證碰撞過程中某同學(xué)設(shè)計了一個用打點計時器驗證碰撞過程中的不變量的實驗：在小車的不變量的實驗：在小車A A的前端粘有橡皮泥，使小車的前端粘有橡皮泥，使小車A A做做勻速直線運動勻速直線運動. .然后與原來靜止在前方的小車然后與原來靜止在前方的小車B B相碰并黏合相碰并黏合成一體，繼續(xù)做勻速直線運動，他設(shè)計的具體裝置如圖所成一體，繼續(xù)做勻速直線運動，他設(shè)計的具體裝置如圖所示示. .在小車在小車A A后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為50 Hz,50 Hz,長木

5、板右端下部墊著小木片長木板右端下部墊著小木片( (圖中未畫出圖中未畫出) )用以平衡摩擦力用以平衡摩擦力. .19(1)(1)若已得到打點紙帶如圖所示，并把測得的各計數(shù)點間距若已得到打點紙帶如圖所示，并把測得的各計數(shù)點間距離標(biāo)在圖上，離標(biāo)在圖上，A A點為運動起始的第一點，則應(yīng)選點為運動起始的第一點，則應(yīng)選_段來段來計算小車計算小車A A的碰前速度，應(yīng)選的碰前速度，應(yīng)選_段來計算小車段來計算小車A A和小車和小車B B碰碰后的共同速度后的共同速度.(.(以上兩空選填以上兩空選填“AB”AB”、“BC”BC”、“CD”CD”或或“DE”)DE”)(2)(2)已測得小車已測得小車A A的質(zhì)量的質(zhì)量

6、m mA A=0.40 kg,=0.40 kg,小車小車B B的質(zhì)量的質(zhì)量m mB B=0.20 kg,=0.20 kg,由以上測量結(jié)果可得：碰前由以上測量結(jié)果可得：碰前m mA Av vA A+m+mB Bv vB B=_kgm/s;=_kgm/s;碰碰后后m mA Av vA A+m+mB Bv vB B=_kgm/s.=_kgm/s.20【標(biāo)準(zhǔn)解答標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)(1)小車小車A A碰前做勻速直線運動，打出紙帶上碰前做勻速直線運動，打出紙帶上的點應(yīng)該是間距均勻的，故計算小車碰前速度應(yīng)選的點應(yīng)該是間距均勻的，故計算小車碰前速度應(yīng)選BCBC段；段；CDCD段上所打的點由稀變密，可見在段上所打

7、的點由稀變密，可見在CDCD段段A A、B B兩小車相互碰兩小車相互碰撞，撞，A A、B B碰撞后一起做勻速直線運動，所以打出的點又是碰撞后一起做勻速直線運動，所以打出的點又是間距均勻的，故應(yīng)選間距均勻的，故應(yīng)選DEDE段計算碰后速度段計算碰后速度. .21(2)(2)碰撞前后：碰撞前后：碰前：碰前：m mA Av vA A+m+mB Bv vB B=0.40=0.401.05 kg1.05 kgm/s=0.42 kgm/s=0.42 kgm/s,m/s,碰后：碰后：m mA Av vA A+m+mB Bv vB B=(m=(mA A+m+mB B)v=0.60)v=0.600.695 kg0

8、.695 kgm/s= m/s= 0.417 kg0.417 kgm/s.m/s.答案：答案：(1)BC DE (2)0.42 0.417(1)BC DE (2)0.42 0.417ABC0.105v m/s1.05 m/s,t0.1ABDE0.0695vvv m/s0.695 m/st0.1 ；22一、選擇題一、選擇題1.1.在做用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行碰撞驗證實驗時，不需要測量的物在做用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行碰撞驗證實驗時，不需要測量的物理量是理量是( )( )A.A.滑塊的質(zhì)量滑塊的質(zhì)量 B.B.擋光時間擋光時間C.C.擋光片的寬度擋光片的寬度 D.D.光電門的高度光電門的高度【解析解析】選選D.D.根據(jù)實

9、驗原理可知，滑塊的質(zhì)量、擋光時間、根據(jù)實驗原理可知，滑塊的質(zhì)量、擋光時間、擋光片的寬度都是需要測量的物理量，其中滑塊的質(zhì)量用擋光片的寬度都是需要測量的物理量，其中滑塊的質(zhì)量用天平測量，擋光時間用光電計時器測量，擋光片的寬度可天平測量，擋光時間用光電計時器測量，擋光片的寬度可事先用刻度尺測量；只有光電門的高度不需要測量，只要事先用刻度尺測量；只有光電門的高度不需要測量，只要能與擋光片在同一高度即可，故選能與擋光片在同一高度即可，故選D.D.232.2.在做利用懸線懸掛等大的小球探究碰撞中的不變量的實在做利用懸線懸掛等大的小球探究碰撞中的不變量的實驗中，下列說法正確的是驗中，下列說法正確的是( )

10、( )A.A.懸掛兩球的細(xì)線長度要適當(dāng)且等長懸掛兩球的細(xì)線長度要適當(dāng)且等長B.B.由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計算小球碰前的速度由靜止釋放小球以便較準(zhǔn)確地計算小球碰前的速度C.C.兩小球必須都是剛性球且質(zhì)量相同兩小球必須都是剛性球且質(zhì)量相同D.D.兩小球碰后可以粘合在一起共同運動兩小球碰后可以粘合在一起共同運動24【解析解析】選選A A、B B、D.D.兩繩等長能保證兩球正碰，也就是對心兩繩等長能保證兩球正碰，也就是對心碰撞，以減小實驗誤差，所以碰撞，以減小實驗誤差，所以A A正確正確. .由于計算碰撞前速度時由于計算碰撞前速度時用到了用到了 即初速度為即初速度為0 0時碰前的速度為時碰前的速度

11、為 B B正確正確. .本實驗中對小球的材質(zhì)性能無要求，本實驗中對小球的材質(zhì)性能無要求，C C錯誤錯誤. .兩球正碰兩球正碰后，有各種運動情況，所以后，有各種運動情況，所以D D正確正確. .21mghmv0,2v2gh，253.(20113.(2011蘇州高二檢測蘇州高二檢測) )若用打點計時器做探究碰撞中的若用打點計時器做探究碰撞中的不變量的實驗，下列操作正確的是不變量的實驗，下列操作正確的是( )( )A.A.相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為了改變兩車的質(zhì)量是為了改變兩車的質(zhì)量B.B.相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個

12、裝上橡皮泥，相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為了碰撞后粘在一起是為了碰撞后粘在一起C.C.先接通打點計時器的電源，再釋放拖動紙帶的小車先接通打點計時器的電源，再釋放拖動紙帶的小車D.D.先釋放拖動紙帶的小車，再接通打點計時器的電源先釋放拖動紙帶的小車，再接通打點計時器的電源26【解析解析】選選B B、C.C.相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個裝相互作用的兩車上，一個裝上撞針，一個裝上橡皮泥，是為了碰撞后兩車能粘在一起共同運動上橡皮泥，是為了碰撞后兩車能粘在一起共同運動, ,這種情況這種情況能得到能量損失很大的碰撞，能得到能量損失很大的碰撞，A A錯；應(yīng)當(dāng)先接通打點計時器的錯

13、；應(yīng)當(dāng)先接通打點計時器的電源，再釋放拖動紙帶的小車，否則因運動距離較短，小車電源，再釋放拖動紙帶的小車，否則因運動距離較短，小車釋放以后再打開電源不容易得到實驗數(shù)據(jù)釋放以后再打開電源不容易得到實驗數(shù)據(jù). .故故D D錯，錯，B B、C C正確正確. .274.4.對于實驗最終的結(jié)論對于實驗最終的結(jié)論m m1 1v v1 1m m2 2v v2 2m m1 1v v1 1+m+m2 2v v2 2，下列說，下列說法正確的是法正確的是( )( )A.A.僅限于一維碰撞僅限于一維碰撞B.B.任何情況下任何情況下m m1 1v v1 12 2m m2 2v v2 22 2m m1 1v v1 12 2

14、m m2 2v v2 22 2也一定成立也一定成立C.C.式中的式中的v v1 1、v v2 2、v v1 1、v v2 2都是速度的大小都是速度的大小D.D.式中的不變量是式中的不變量是m m1 1和和m m2 2組成的系統(tǒng)的質(zhì)量與速度乘積之和組成的系統(tǒng)的質(zhì)量與速度乘積之和【解析解析】選選A A、D.D.這個實驗是在一維情況下設(shè)計的實驗，其這個實驗是在一維情況下設(shè)計的實驗，其他情況未做探究；系統(tǒng)的質(zhì)量與速度的乘積之和在碰撞前他情況未做探究；系統(tǒng)的質(zhì)量與速度的乘積之和在碰撞前后為不變量是實驗的結(jié)論，其他探究的結(jié)論情況不成立，后為不變量是實驗的結(jié)論，其他探究的結(jié)論情況不成立，而速度是矢量，應(yīng)考慮

15、方向而速度是矢量，應(yīng)考慮方向. .故選項故選項A A、D D正確正確. .285.5.在在“探究碰撞中的不變量探究碰撞中的不變量”的實驗中，為了順利地完成的實驗中，為了順利地完成實驗，拉起球質(zhì)量為實驗，拉起球質(zhì)量為m m1 1，被碰球質(zhì)量為，被碰球質(zhì)量為m m2 2，二者關(guān)系應(yīng)是，二者關(guān)系應(yīng)是( )( )A.mA.m1 1mm2 2 B.mB.m1 1=m=m2 2C.mC.m1 1mm2 2 D.D.以上三個關(guān)系都可以以上三個關(guān)系都可以【解析解析】選選D.D.這個實驗是探究性實驗，目的就是讓同學(xué)們這個實驗是探究性實驗，目的就是讓同學(xué)們探究在不同情況下的不變量，探究在不同情況下的不變量，A A

16、、B B、C C三種關(guān)系也是需要同三種關(guān)系也是需要同學(xué)們在實驗中認(rèn)真探究的內(nèi)容，是實驗設(shè)計探究的不同情學(xué)們在實驗中認(rèn)真探究的內(nèi)容，是實驗設(shè)計探究的不同情況，是正確的，故選項況，是正確的，故選項D D正確正確. .296.(20116.(2011泰安高二檢測泰安高二檢測) )在光滑水平桌面上有兩個小球，在光滑水平桌面上有兩個小球，甲球的質(zhì)量為甲球的質(zhì)量為2 kg2 kg，乙球的質(zhì)量為，乙球的質(zhì)量為1 kg1 kg，甲球以，甲球以4 m/s4 m/s的速的速度和原來靜止的乙球發(fā)生對心碰撞，則下列說法正確的是度和原來靜止的乙球發(fā)生對心碰撞，則下列說法正確的是( )( )A.A.碰撞后甲球的速度為零，

17、乙球的速度為碰撞后甲球的速度為零，乙球的速度為8 m/s8 m/s，方向與甲，方向與甲球原來的速度方向相同球原來的速度方向相同B.B.碰撞后甲球的速度一定變小碰撞后甲球的速度一定變小C.C.僅根據(jù)上述條件無法求出碰撞后兩球的速度大小僅根據(jù)上述條件無法求出碰撞后兩球的速度大小D.D.以上說法均不正確以上說法均不正確30【解析解析】選選B B、C.C.根據(jù)實驗探究的結(jié)論，碰撞前后兩球質(zhì)量根據(jù)實驗探究的結(jié)論，碰撞前后兩球質(zhì)量與其速度的乘積相等，乙球一定獲得一定的速度，具有動與其速度的乘積相等，乙球一定獲得一定的速度，具有動能；并且碰撞前后有能量損失，可以得出碰撞后甲球的速能；并且碰撞前后有能量損失，

18、可以得出碰撞后甲球的速度一定減小，但僅根據(jù)上述條件是無法求出碰撞后兩球的度一定減小，但僅根據(jù)上述條件是無法求出碰撞后兩球的速度大小的速度大小的. .故選項故選項B B、C C正確正確. .31二、非選擇題二、非選擇題7.7.某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的某同學(xué)用如圖所示裝置通過半徑相同的A A、B B兩球的碰撞來兩球的碰撞來探究碰撞過程中的不變量，圖中探究碰撞過程中的不變量，圖中PQPQ是斜槽，是斜槽，QRQR為水平槽，實為水平槽，實驗時先使驗時先使A A球從斜槽上某一固定位置球從斜槽上某一固定位置G G由靜止開始滾下，落到由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作

19、位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復(fù)上述操作1010次，次，32得到得到1010個落點痕跡個落點痕跡. .再把再把B B球放在水平槽上靠近槽末端的地球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓方，讓A A球仍從位置球仍從位置G G由靜止開始滾下，和由靜止開始滾下，和B B球碰撞后，球碰撞后，A A、B B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)這種操作球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)這種操作1010次次. .圖中圖中O O點是水平槽末端點是水平槽末端R R在記錄紙上的垂直投影點，在記錄紙上的垂直投影點，B B球球落點痕跡如圖所示，其中厘米刻度尺水平放置，且平行于落點痕跡如圖所示，其中厘米刻度尺

20、水平放置，且平行于G G、R R、O O所在的平面，厘米刻度尺的零點與所在的平面，厘米刻度尺的零點與O O點對齊點對齊. .33(1)(1)碰撞后碰撞后B B球的水平射程應(yīng)取球的水平射程應(yīng)取_cm._cm.(2)(2)在以下選項中，本次實驗必須進(jìn)行的測量是在以下選項中，本次實驗必須進(jìn)行的測量是_._.A.A.水平槽上未放水平槽上未放B B球時，測量球時，測量A A球落點位置到球落點位置到O O點的距離點的距離B.B.測量測量A A球與球與B B球碰撞后，球碰撞后，A A球落點位置到球落點位置到O O點的距離點的距離C.C.測量測量A A球與球與B B球的質(zhì)量球的質(zhì)量D.D.測量測量G G點相對

21、于水平槽面的高度點相對于水平槽面的高度34【解析解析】(1)(1)題圖中畫出了題圖中畫出了B B球的球的1010個落點位置，實驗中應(yīng)取個落點位置，實驗中應(yīng)取平均位置平均位置. .方法是：用最小的圓將所有點圈在里面，圓心位置方法是：用最小的圓將所有點圈在里面，圓心位置即為落點平均位置，找準(zhǔn)平均位置，讀數(shù)時應(yīng)在刻度尺的最即為落點平均位置，找準(zhǔn)平均位置，讀數(shù)時應(yīng)在刻度尺的最小刻度后面再估讀一位小刻度后面再估讀一位. .答案為答案為64.7 cm(64.2 cm 64.7 cm(64.2 cm 到到65.2 cm65.2 cm的范圍內(nèi)都正確的范圍內(nèi)都正確).).(2)(2)本實驗把被碰小球放在靠近槽末

22、端的地方，使得被碰小球本實驗把被碰小球放在靠近槽末端的地方，使得被碰小球B B和入射小球和入射小球A A都從都從O O點開始做平拋運動，且兩球平拋時間相點開始做平拋運動，且兩球平拋時間相同，若以平拋時間為單位時間，則平拋的水平距離在數(shù)值上同，若以平拋時間為單位時間，則平拋的水平距離在數(shù)值上等于平拋初速度等于平拋初速度. .設(shè)設(shè)A A未碰未碰B B，平拋水平位移為，平拋水平位移為x xA A;A;A、B B相碰相碰35后，后，A A、B B兩球的水平位移分別為兩球的水平位移分別為x xA A、x xB B;A;A、B B質(zhì)量分別質(zhì)量分別為為m mA A、m mB B，則碰前，則碰前:m:mA A

23、x xA A, ,碰后碰后m mA Ax xA A+m+mB Bx xB B,要驗證要驗證mvmv的矢量的矢量和在碰撞中是否守恒，即驗證以上兩式中質(zhì)量與位移的乘和在碰撞中是否守恒，即驗證以上兩式中質(zhì)量與位移的乘積之和是否相等積之和是否相等. .故該實驗應(yīng)測量的物理量有：故該實驗應(yīng)測量的物理量有：m mA A、m mB B、x xA A、x xA A、x xB B，選項，選項A A、B B、C C正確正確. .答案：答案：(1)64.7(64.2(1)64.7(64.265.265.2都正確都正確) (2)A) (2)A、B B、C C368.(8.(探究創(chuàng)新探究創(chuàng)新) )如圖所示，在實驗室用兩

24、端帶豎直擋板如圖所示，在實驗室用兩端帶豎直擋板C C、D D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M M的滑塊的滑塊A A、B B，做探究，做探究碰撞中不變量的實驗：碰撞中不變量的實驗：37(1)(1)把兩滑塊把兩滑塊A A和和B B緊貼在一起，在緊貼在一起，在A A上放質(zhì)量為上放質(zhì)量為m m的砝碼，置的砝碼，置于導(dǎo)軌上，用電動卡銷卡住于導(dǎo)軌上，用電動卡銷卡住A A和和B B，在，在A A和和B B的固定擋板間放的固定擋板間放一彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài)一彈簧，使彈簧處于水平方向上的壓縮狀態(tài). .(2)(2)按下電鈕使電動卡銷放開，同時啟動記錄兩滑塊運動時按下電鈕使電動卡銷放開，同時啟動記錄兩滑塊運動時間的電子計時器，當(dāng)間的