人教2020版高中物理选修3-5课件 练习 单元测试第十六章动量守恒定律 (16份打包)

第十六章DISHILIUZHANG动量守恒定律 1　实验:探究碰撞中的不变量 基础巩固[来源:学#科#网Z#X#X#K] 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.停表、天平、刻度尺 B.弹簧测力计、停表、天平 C.天平、刻度尺、光电计时器 D.停表、刻度尺、光电计时器 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,因此不需要停表。 答案C 2.(多选)在做探究碰撞中的不变量实验时,实验条件是 (　　) A.斜槽轨道必须是光滑的 B.斜槽轨道末端的切线是水平的 C.入射球每一次都要从同一高度由静止滚下 D.碰撞的瞬间,入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行 解析探究碰撞中的不变量实验,要求入射小球每次到槽口时,具有相同的速度,所以应从槽上同一位置滚下,但斜槽不需要光滑,选项A错误,选项C正确;由于碰撞前、后要求小球均做平抛运动,且抛物线在同一平面,选项B、D正确。只有满足实验所必需的条件,所做实验才能达到预期目的。 答案BCD 3.(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中,哪些因素可导致实验误差(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.导轨安放不水平 B.小车上挡光板倾斜 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,小车速度将会受重力影响,选项A正确;挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移,导致速度计算出现误差,选项B正确;本实验要求两小车碰后连在一起,不要求两小车质量相等。 答案AB 4.某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩的弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察物体的运动情况,进行必要的测量,验证物体间相互作用时的守恒量。[来源:学,科,网Z,X,X,K] (1)该同学还必须有的器材是　　　　、　　　　。  (2)需要直接测量的数据是　、  　。  (3)用所得数据验证守恒量的关系式为　。  解析两物体弹开后各自做平抛运动,根据平抛运动知识可知两物体在空中运动的时间相等。所需验证的表达式为m1v1=m2v2,两侧都乘以时间t,有m1v1t=m2v2t,即m1x1=m2x2。 答案(1)刻度尺　天平　(2)两物体的质量m1、m2　两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离x1、x2　(3)m1x1=m2x2 5.某同学设计了一个用打点计时器做“验证动量守恒定律”的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,平衡摩擦力后,推一下小车A使之做匀速运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动。他设计的具体装置如图所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。 (1)若实验得到的纸带如图所示,并测得各计数点间距,则应选　　　　段来计算A的碰撞前速度v0;应选　　　　段来计算A和B碰后的共同速度v。  (2)实验中测得小车A的质量mA=0.40 kg,小车B的质量mB=0.20 kg。则碰前:mAv0=　　　　 kg·m/s;碰后:(mA+mB)v=　　　　 kg·m/s。(计算结果保留三位有效数字)  (3)由本次实验获得的初步结论是  　。  解析(1)由纸带知,碰撞前小车A先加速一段时间后匀速运动,碰撞后仍然匀速运动,要测量碰撞前后匀速运动的速度,则应选BC段计算A碰前的速度v0,选DE段计算A和B碰后的共同速度v。 (2)由纸带数据可知,v0=×10-2 m/s=1.050 m/s,mAv0=0.420 kg·m/s,v==0.695 m/s,(mA+mB)v=0.417 m/s。 (3)根据碰撞前后的动量关系可知在误差允许的范围内系统动量守恒。 答案(1)BC　DE　(2)0.420　0.417　(3)在误差允许范围内,系统动量守恒 6.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m1=170 g,右侧滑块质量m2=110 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Δt1=0.32 s,Δt2=0.21 s,则两滑块的速度分别为v1'=　　　　 m/s,v2'=　　　　　　 m/s。烧断细线前m1v1+m2v2=　　　　　 kg·m/s,烧断细线后m1v1'+m2v2'=　　　　 kg·m/s。可得到的结论是　  　。  解析取向左方向为正,两滑块速度 v1'= m/s≈0.094 m/s, v2'= m/s≈-0.143 m/s。 烧断细线前m1v1+m2v2=0 烧断细线后m1v1'+m2v2'=(0.170×0.094-0.110×0.143) k