第一章 第4节 实验 验证动量守恒定律-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册【重难点手册】人教版

(②)对A由C到D的过程,由机械能守恒定律得 有-3c0s0+2=0,解得cos0=3.当A的质量m远 maRcos 6=o mTD 大于B的质量M时,M+m≈1,则有cos-3cos0+ 由于对A做功的力只有重力,则A所受力对A做功 的功率为P= mgp sin 6. 2=0,即(cos0-1)2(cos0+2)=0.舍掉不合理的解, 得cos0=1,故两种情况两者都会分离,且(1)的0更 解得P= mosin√2 gRos. 大,C选项正确. (3)设A、B碰后瞬间的速度分别为v1、v,对B由Q 第4节实验:验证动量守恒定律 到最高点的过程中,由机械能守恒定律得 学业质量测评 1.A 2. AB 3 BC 解得v=√5gR 4.0.6;0.4.[由图知,在开始0.02s内位移约为1.2× 对A由Q到C的过程中,由机械能守恒定律得 10-2m,故碰撞前速度v= 1.2×10 0.02m/s=0.6m/s. omv=mgR. 碰撞后在0.02s内位移约为0.8×10-2m,故碰撞后速 解得w=√2gR 度a=0.8×10-2 设碰前瞬间A的速度为,对A、B碰撞的过程,由动 5.(1)平抛时间.(2)BCD.(3)C.[(1)在此实验装 量守恒定律得〃zh=mh+mw 置中两球的飞行时间相同,实验中可用平抛时间作为 解得w=√2gR+√5gR 时间单位,从而变比较速度大小为比较水平位移的大 碰撞过程中A和B损失的总动能为 小.(2)此实验要求两小球平抛,所以应使斜槽末端点 的切线是水平的,选项B正确;要使碰撞时入射小球的 解得△E=√10mgR 速度不变,只要使入射小球每次都从斜槽上的同一位 14.C[建立坐标系如图所示,设分离时B的速度为v,A 置无初速度释放即可,与轨道是否光滑无关,选项C正 确,A错误;为使入射小球不反弹且碰撞时为对心正 相对于B的速度分量分别为Ux= aRcos0,y= 碰,应使m>m且ra=n,选项D正确.(3)实验中要 验证m2v1=mv1+mz2,取平抛时间为时间单位,则 变为m=OM1ON,即m·ODP=m·OM 第14题图 6.(1)14.47(14.43~14.51均对).(2)AC.[(1)用尽 其中a为A绕O转动的瞬时角速度,则A的绝对速 可能小的圆把小球的落点圈起来,圆的圆心是小球的 度分量分别为 落点位置,由题图乙所示可知,碰撞后A球的水平射程 应取14.47cm.(2)轨道末端切线未调整为水平,不能 根据机械能守恒定律和动量守恒定律,有 使小球做平抛运动,不能使小球飞行的水平距离表示 水平速度,故选项A正确;改变A球初始释放点的位 mgR(1-cos 0)=2m(v+u)+2 Mv 置,小球碰撞后仍然做平抛运动,可以用小球飞行的水 mv=Mu 平距离表示为水平速度,故选项B错误;使A、B两球 分离时有N=0,则有 mgcos0=m2R. 的直径之比改变为1:3,小球的球心不在同一高度,碰 联立解得M+mC0s0-3c+2=0 撞后小球的速度不在水平方向,不能做平抛运动,不可 以用小球飞行的水平距离表示水平速度,故选项C正 当A的质量m远小于B的质量M时,M+m=0,则确:升高桌面的高度,即升高斜槽末端距地面的高度, 小球碰撞后仍然做平抛运动,可以用小球飞行的水平|9.(1)C.(2)AC.(3)m·OP=m·OMH+m·O 距离表示为水平速度,故选项D错误.] (4)s2=4h1h2,[(1)为了保证碰撞前后使人射小球的 7.(1)BC.(2)mA·OP=mA·OM+ma·ON 速度方向不变,故必须使入射小球的质量大于被碰小 [(1)本实验是通过平抛运动 球的质量.为了使两球发生正碰,两小球的半径相同 选项C正确.(2)(3)小球离开轨道后做平抛运动,根据 的基本规律求解碰撞前后的速度,只要离开轨道后做 平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故选项A错误 h二2e,解得小球做平抛运动的时间=、國,质于 要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端切线必小球做平抛运动时抛出点的高度h相同,则它们在空 须水平,故选项B正确;要保证碰撞前的速度相同,所 中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒,需要验 以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故选项C证mt=m1v+m,两边同时乘以t可得m1tt 正确;为了使小球碰后不被反弹,要求入射小球质量大mvt+mwt,则有m1x1=mx1+m2x2,由图甲所示 于被碰小球质量,故选项D错误(2)小球离开轨道后可知,需要验证m·OP=m·OM+m·ON因此 做平抛运动由于小球抛出点的高度相同,它们在空中实验需要测量的量有:①入射小球的质量:②被碰小球 的运动时间t相等,它们的水平位移x与其初速度成的质量;③入射小球碰前平抛的水平位移;④入射小球 正比,可以用