课时16.1 实验：探究碰撞中的不变量（重点练）-2020-2021学年高二物理十分钟同步课堂专练（人教版选修3-5）

( 第 1 课时 实验：探究碰撞中的不变量 第 十六 章 动量守恒定律 ) 1．某同学频闪照相和气垫导轨验证动量守恒定律，现用天平测出滑块A、B的质量分别为300g和200g，接着安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平．然后向气垫导轨通入压缩空气，再把A、B两滑块放到导轨上，分别给它们初速度，同时开始闪光照相，闪光的时间间隔设定为.如图所示是闪光4次拍摄得到的照片，其间A、B两滑块均在0~80cm刻度范围内．第一次闪光时，滑块B恰好通过x=55cm处，滑块A恰好通过x=70cm，碰撞后滑块A静止．关于该实验，下列判断正确的是（ ） A．两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1s B．碰撞前A的速度大小是0.5m/s C．碰撞前B的速度大小是1.0m/s D．实验结果表明，碰撞前后系统动量守恒 【答案】AD 【解析】A．由于碰撞后滑块A静止，由图可知，碰撞发生在x=60cm处；从碰撞到第二次闪光B的运动的距离为10cm，则用时为0.1s，所以，两滑块的碰撞发生在第一次闪光后0.1s ，故A正确； B．碰撞前0.1s内A的位移大小为10cm，所以碰撞前A的速度大小是1m/s，故B错误； C．碰撞前0.1s内B的位移大小为5cm，所以碰撞前B的速度大小是0.5m/s，故C错误； D．碰撞后0.2s内B的位移大小为20cm，所以碰撞后B的速度大小是1m/s；设向左为正方向，碰撞前的动量为P1=mAvA-mBvB=0.3×1-0.2×0.5=0.2kgm/s，碰撞后的动量为P2=0.2×1=0.2kgm/s，碰撞前后动量守恒，故D正确． 故选AD 2．有两个小球a、b在水平桌面上发生碰撞,在满足下列条件时能够发生一维碰撞的是 （ ） A．小球a静止,另一个小球b经过a球时刚好能擦到a球的边缘 B．小球a静止,另一个小球b沿着a、b两球球心连线去碰a球 C．相碰时,相互作用力的方向沿着球心连线 D．相碰时,相互作用力的方向与两球相碰之前的速度方向都在同一条直线上 【答案】BD 【解析】根据牛顿运动定律,如果力的方向与速度方向在同一条直线上,这个力只改变速度的大小,不能改变速度的方向;如果力的方向与速度的方向不在同一直线上,则速度的方向一定发生变化,所以B、D项正确;A项不能发生一维碰撞;在任何情况下相碰两球的作用力方向都沿着球心连线,因此满足C项条件不一定能发生一维碰撞。 3．某同学用如图所示装置来探究碰撞中的不变量，让质量为m1的小球从斜槽某处由静止开始滚下，与静止在斜槽末端质量为m2的小球发生碰撞．实验中必须要求的条件是（ ） A．斜槽必须是光滑的 B．斜槽末端的切线必须水平 C．m1与m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度 D．m1每次必须从同一高度处滚下 【答案】BCD 【解析】实验中为保证小球做平抛运动,斜槽末端必须水平,要使两球碰后均平抛,两球球心必须在同一高度,要保证小球m1碰前速度不变,m1每次必须从同一高度滚下,斜槽没必要保证光滑,故B、C、D正确． 4．在探究碰撞中的不变量时，采用如图所示的实验装置，仪器按要求安装好后开始实验，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分，在白纸上记录重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C，则下列说法中正确的是（ ） A．第一、二次入射小球的落点依次是A、B B．第一、二次入射小球的落点依次是C、B C．第二次入射小球和被碰小球将同时落地 D．第二次入射小球和被碰小球不会同时落地 【答案】D 【解析】最远的C点一定是被碰小球的落点,碰后入射小球的速度将减小,因此A、B均错误;由于被碰小球是放在斜槽末端的,因此被碰小球飞出后入射小球才可能从斜槽末端飞出,两小球不可能同时落地,C错,D对。 5．两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前 ( ) A．两球的质量相等 B．两球的速度大小相同 C．两球的质量与速度的乘积之和的大小相等 D．以上都不能断定 【答案】C 【解析】两球碰撞后总动量守恒，则p1+p2=0，故选项C正确. 6．在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量的实验中，下列说法不正确的是(　　) A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长 B．由静止释放小球，以便较准确计算小球碰前速度 C．两小球必须都是钢性球，且质量相同 D．两小球碰后可以粘在一起共同运动 【答案】C 【解析】两小球无论是弹性球还是非弹性球动量都是守恒的，且两个球的质量不一样碰撞时动量也守恒，因此不需要两球的质量一定相同，C错误. ( 1 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ $$ ( 第 1 课时 实验：探究碰撞中的不变量 第 十六 章 动量守恒定律 ) 1．某同学频闪照相和气垫导轨验证动量守恒定律，