课时16.1 实验：探究碰撞中的不变量（基础练）-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．关于“探究碰撞中的不变量”实验，下列说法不正确的是（ ） A．实验要求碰撞一般为一维碰撞 B．实验中的不变量是系统中物体各自的质量与速度的乘积之和 C．只需找到一种情境的不变量即可，结论对其他情境也同样适用 D．进行有限次实验找到的不变量，具有偶然性，结论还需要实践检验 【答案】C 【解析】A.这个实验是在一维碰撞情况下设计的，其他非一维碰撞情况未做探究，选项A正确； B.系统中物体各自的质量与速度的乘积之和在碰撞前后为不变量，选项B正确； C.不变量应是在各种情境下都不变的量，具有普遍性，在一种情境下满足的不变量，对其他情境不一定适用，C错误； D.进行有限次实验找到的不变量，具有偶然性，结论还需要在其他情境下进行检验，D正确. 故选C. 2．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（ ） A．滑块的质量 B．挡光的时间 C．挡光片的宽度 D．光电门的高度 【答案】D 【解析】要验证动量守恒即要验证碰撞之前的总动量和碰撞之后的总动量，即mv的总量不变，因此质量需要测量，由通过光电门的速度可知需要测量挡光的时间和当光片的宽度，因此D错误，ABC正确. 3．在用两个小球的碰撞来验证碰撞中的不变量时，不是产生误差的主要原因是（ ） A．碰撞前入射小球的速度方向、碰撞后入射小球的速度方向和碰撞后被碰小球的速度方向不是绝对沿水平方向 B．小球在空气中飞行时受到空气阻力 C．通过复写纸描得的各点，不是理想的点，有一定的大小，从而带来作图上的误差 D．测量长度时有误差 【答案】B 【解析】碰撞前后小球的速度方向不是绝对沿水平方向、落点的确定、长度的测量等都是造成误差的主要原因；而在本实验中，由于小球运动的速度不是很大，所以空气阻力虽然会对测量结果造成影响，但不是产生误差的主要原因． 4．在研究碰撞中的动量守恒的实验中，下列操作不正确的是（ ） A．改变入射小球的释放高度，多次释放，测出每次的水平位移，求出平均值，代入公式计算 B．入射小球应始终保持在同一高度释放 C．球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上 D．重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值 【答案】A 【解析】在研究碰撞中的动量守恒的实验中，入射小球的速度必须保持一定，所以每次应使入射小球从同一高度释放，故A错误，B正确．两球相碰时，两球的球心必须在同一水平高度上，保证发生对心正碰．故C正确．在确定小球水平位移时，重复从同一高度释放入射小球，用一个尽量小的圆将其各次落点圈在其中，取其圆心作为小球落点的平均值，可以减小误差．故D正确．本题选择不正确的，故选A. 5．质量分别为m1和m2的两个物体碰撞前后的位移—时间图象如图所示,由图有以下说法：①碰撞前两物体质量与速度的乘积相同；②质量m1等于质量m2；③碰撞后两物体一起做匀速直线运动；④碰撞前两物体质量与速度的乘积大小相等、方向相反．其中正确的是（ ） A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】C 【解析】由题图可知，m1和m2碰前都做匀速直线运动,但运动方向相反,碰后两物体位置不变,即处于静止，所以碰后速度都为零，故①③错误，④正确；又由图线夹角均为θ，故碰前速度大小相等，可得m1等于m2，故②正确。由上分析可知，故C正确，ABD错误。 6．如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图.在本实验中，实验必须要求的条件是（ ） A．斜槽轨道应尽可能光滑 B．斜槽轨道末端的切线水平 C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放 D．入射小球与被碰小球满足， 【答案】BCD 【解析】AC.要求碰撞时入射小球的速度不变，应使入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放，对斜槽轨道光滑程度没有要求，选项A错误，C正确； B.此实验要求两小球平抛，所以应使斜槽末端的切线水平，选项B正确； D.为使入射小球能落到地小球不返回，且碰撞时为对心正碰，应使，且，选项D正确. 故选BCD. 7．下列有关实验的一些叙述，其中正确的有（ ） A．在“研究平抛物体的运动”的实验中，小球与斜槽之间的摩擦会使实验误差增大 B．在“验证碰撞中动量守恒”的实验中，必须要测出入射球与被碰球的质量和球飞出后到落地的时间 C．在“验证机械能守恒定律”的实验中，不需要测出重物的质量，但要知道当地的重力加速度 D．在做“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验过程中，在取基准点和探测等势点时，应尽量使相邻两点之间的距离相等，并且不要使探测点靠近导电纸的边缘 【答案】CD 【解析】只要小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍