第1章 学案4 科学验证：动量守恒定律-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版）

鲁科版物理选择性必修第一册 课 学案4科学验证：动量守恒定律 记 学句任务 1.理解验证动量守恒定律的实验原理，会根据器材和要求设计实验方案。 2.学会正确使用实验器材获取数据，对数据进行分析后得出结论。 3.会分析误差，能用物理语言准确描述实验结论。 (3)首先让球A从斜槽点C由静止释放，落在 课堂活动 复写纸上，如此重复多次。 活动一研究斜槽末端小球碰撞时的 (4)再将球B放在槽口末端，让球A从 动量守恒 由静止释放，撞击球B,两球落到复写纸上，如 此重复多次。 D新知生成 (5)取下白纸，用圆规找出落点的平均位置点 1.实验目的 P、点M和点N,用刻度尺测出LoP、loM和loN。 (1)验证动量守恒定律。 (6)改变点C位置，重复上述实验步骤。 (2)体会将不易测量的物理量转换为易测量的 5.数据分析及实验结论 物理量的实验设计思想。 将实验所得数据代入m1lop=m1loM+m2loN 2.实验器材 进行计算验证，若在误差允许的范围内等式成 斜槽轨道、半径相等的钢球和玻璃球、天平（附 立，则碰撞过程中动量守恒。 砝码)、 、复写纸、白纸、圆规、小铅锤。 6.误差分析 3.实验原理与设计 (1)测量小球质量时的偶然误差。 质量分别为m1和m2的两小球A、B发生正 碰，碰撞前A的速度是v1,球B静止，碰撞后 (2)找P、M、N各点的平均位置时出现的偶然 速度分别是v1和v2',根据动量守恒定律，应有 误差。 如图，让球A从同一位置 (3)实验时斜槽末端没有水平，使得小球离开斜 。 C释放，测出不发生碰撞时球A飞出的水平距 槽后不做平抛运动，存在系统误差。 离lop,再测出碰撞后球A、B分别飞出的水平 (4)A、B球碰撞时不是严格的一维正碰，存在 距离low、low,只要验证 ,即 系统误差。 可验证动量守恒定律。 7.注意事项 (1)做实验时必须调整斜槽末端的切线沿水平 球B 方向（判断斜槽末端是否水平的方法：将小球放 小铅锤 到斜槽末端任意位置，均不滚动)。 纸 (2)同一实验中，必须保证球A每次都从斜槽 上 由静止释放。 4.实验步骤 (3)实验时，必须保证球A的质量 球 (1)用 测出两个小球的质量。 B的质量。 (2)将斜槽固定在桌边并使其末端 (4)找P、M、N各点的平均位置时，用圆规画 在地板上铺白纸和复写纸，通过小铅锤将斜槽 最小的圆将所有落点包含在内，则圆心的位置 末端在纸上的投影记为点O。 即为各点的平均位置。 114 科学验证：动量守恒定律 学案4 D新知应用 单位：cm 听 3 课 1.(24一25·海南期中改编)某实验小组的同学利 -35.20* -44.4 笔 用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒，实 55.68÷ ) 验时进行了如下操作： (1)实验中，直接测定小球碰撞前、后的速度是 不容易的。同学们经过分析讨论，发现 ,因此可以用水平 位移间接地来代替小球碰撞前、后的速度。 (2)图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的： 垂直投影点。实验时，先将入射小球A(质量为 777777777777777777777777777 m1)多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其： 0 步骤1：组装装置，并调节斜槽末端切线水平， 平均落地点的位置P(图中未画出)，测量水平 然后用天平测量小球1、2的质量m1、m2; 位移s1;然后把被碰小球B(质量为m2)静置于 轨道的水平部分，再将入射小球A从斜轨上S 步骤2：斜槽的末端不放置小球2，使小球1多 位置由静止释放，与小球B相撞，找到A、B相 次从斜槽上的挡板处由静止释放，确定小球1 碰后各自平均落地点的位置，并分别测量其水 的平均落点P； 平位移52、53。多次重复本实验步骤，以减小实 步骤3：将小球2放在斜槽的末端，使小球1再 验误差。 从挡板处由静止释放，重复多次，确定小球1的 (3)同学们在实验中正确操作，认真测量，得出 平均落点M和小球2的平均落点N; 的落点情况如图乙所示。通过分析可知，落点！ 步骤4：用刻度尺测量M、P、N到斜槽末端正 P为图乙中的位置 (选填“1”“2”或 下方O点的水平距离。 “3”),若两球相碰前、后的动量守恒，则m1： 结合以上操作，回答下列问题： m2= (1)步骤1中，将小球轻放在斜槽末端，若小球 ,则说明斜槽末端切线是水平的。 活动二 研究气垫导轨上滑块碰撞时 (2)步骤2中，为了防止小球1碰后被反弹，则 的动量守恒 应满足m1 (选填“>”“=”或“<”) D新知生成 m2;为了完成验证，本次实验 (选填 1.实验器材 “需要”或“不需要”)测量斜槽末端到水平面的 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块（两个、安装 高度。 有挡光片)、重物、弹射架、细绳、弹性碰撞架、胶 (3)经测量可知平均落点M、P、N到O点的水 布、撞针、橡皮泥等。 平距离分别为xoM、xoP、xON,若碰撞过程中的 2.滑块速度的测量 动量守恒，则关系式 成立。 △S 2.(24一25·山东沂水阶段练习)某实验小组的同 滑块的速度o= ,式中△为滑块上挡光片的 学们用图甲装置做验证动量守恒定律的实验， 宽度，△为光电计时器显示的挡光片通过光电 即研究两个小球碰撞前、后的动量关系。 门的时间。 1510 鲁科版物理选择性必修第一册 听 3.实验步骤 (3)测出滑块A和遮光条的总质量为mA,滑块 (1)实验装置如图所示。在两个滑块的碰撞端 B和遮光条的总质量为mB,将滑块B静置于 记 分别安装撞针和橡皮泥，使两滑块碰撞后连成 两光电门之间，将滑块A静置于光电门1右 一个整体运动。 侧，快速推动滑块A,使滑块A获得水平向左 光电门 的初速度，滑块A经过光电门1后与滑块B发 滑块1 弹射架 滑块2 生碰撞且被弹回，再次经过光电门1。要想达 到预期的实验效果，则应满足mA (选 填“>”“<”或“=”)mB。 (2)使左侧滑块1压缩左侧弹射架，放手后测出 (4)实验中与光电门1连接的数字计时器第一 滑块1经过左侧光电门的速度，碰撞后滑块1、 次记录的挡光时间为t1,第二次记录的挡光时 2一起向右运动，测出它们经过右侧光电门时 间为t3,与光电门2连接的数字计时器记录的 的速度。 挡光时间为t2(仅记录一次)。则滑块A与滑 (3)改变滑块1、2的质量，重复几次实验。 块B碰撞前的动量大小1= ;若碰撞 !D新知应用 !1.(24一25·四川达州期中)某同学验证动量守恒 过程中动量守恒，则应满足 定律的实验装置如图甲所示，气垫导轨上安装 (均用mA、mB、d、t1、t2和t3表示) 了两个光电门，两滑块上固定宽度相同的竖直 2.(24一25·山东临沂期中)在“天宫课堂”中，航 遮光条。 天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学 光电门2 电门1 使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫 滑块B 气垫导轨 滑块A遮光条 导轨两端分别安装a、b两个位移传感器，a测 量滑块A与它的距离xA,b测量滑块B与它的 气源 距离x。部分实验步骤如下： 调节旋钮P 调节旋钮Q ①测量两个滑块的质量，分别为ma和mB; 甲 ②接通气源，调整气垫导轨水平； ③拨动两滑块，使A、B均向右运动； 0 2cm 1111111111111111 ④导出传感器记录的数据，绘制xA、xB随时间 0 10 20 变化的图像，分别如图乙、丙所示。 传感器a滑块A 滑块B 传感器b (1)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度，读数 如图乙所示，则遮光条的宽度d= mm。 (2)实验前，先接通气源，然后在导轨上轻放 个滑块，轻推滑块，使它从轨道右端向左运动， xa/cm x8/cm 120 120 发现滑块通过光电门1的时间大于通过光电门 100 100 80 80 2的时间。为使导轨水平，可调节旋钮P使轨 60 60 道左端 (选填“升高”或“降低”)一些， 40 40 20 20 直至滑块通过光电门1的时间与通过光电门2 1.0 2.0t/s 1.0 2.0t/s 的时间相等。 丙 0116 科学验证：动量守恒定律学案4 回答以下问题： 在前方的小车B相碰，并粘在一起继续做匀速 听 (1)从图像可知两滑块在t= s时发 直线运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计 课 生碰撞。 时器的电源频率为50Hz。 笔 (2)滑块A碰撞前的速度大小= 打点 长木板 小车 橡皮泥小车计时器 m/s(保留两位有效数字)。 B 纸带 不不片 (3)通过分析，得出质量之比”m4为 mB B D (保留整数)。 84010.50年9.08521cm 活动三利用打点计时器和纸带验证动量 (1)实验前，用小木片将长木板一端垫起的目的 守恒定律 是 新知生成 (2)只将小车A放在长木板上，并与纸带相连， 1.实验器材 将长木板装有打点计时器的一端适当垫高，打 长木板、打点计时器、纸带、小车（两个）、天平、 点计时器接通电源，给小车A一个沿斜面向下！ 撞针、橡皮泥等。 的初速度，如果纸带上打出的点 (选填 2.小车速度的测量 利用打点计时器获得的纸带，找到计时点分布 “间隔均匀”或“间隔均匀增大”)，则表明(1)中 均匀的两段，分别计算出碰撞前后小车的速度。 的目的已达到。 (如图所示) (3)若实验已得到的打点纸带如图乙所示，并测 得各计数点间距（标在图上），则应该选 碰撞后 碰撞前 段来计算碰撞前速度，选 段来计算A 3.实验步骤 和B碰后的共同速度。（均选填“AB”“BC” (1)实验装置如图所示，将打点计时器固定在光 滑长木板的左端，把纸带穿过打点计时器，连在 “CD”或“DE”) A的后面 (4)已测得小车A的质量m1,小车B的质量 m2。某同学认为若打点纸带各计数点间时间 间隔相同，则验证动量守恒定律的表达式为 (2)平衡摩擦力，在两小车的碰撞端分别装上撞 针和橡皮泥。 。(用m1、m2、LAB、LBC、LcD或LDE (3)接通电源，让小车A向右运动，小车B静 表示) 止，两车碰撞时撞针插人橡皮泥中，两小车连成 2.(23一24·安徽合肥期末)某同学设计用如图甲 一体继续向右运动。 所示的装置来验证动量守恒定律。打点计时器 (4)换上纸带，重复几次实验。 打点频率为50Hz。 D新知应用 打点计时器 1.(24一25·湖北十堰阶段练习)某实验小组设计 小车 橡皮泥小车 纸带 了如图甲所示的实验装置验证碰撞中的动量守 长木板 一小木片 恒定律。在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小 车A使之做匀速直线运动，小车A与原来静止 1710 鲁科版物理选择性必修第一册 听 操作步骤如下： 课堂达标 课 步骤一：用小木片垫起长木板的右端，使之具有 记 一定的倾角，调节倾角，使得轻推一下小车A 1.(24一25·河南驻马店期末)用如图甲所示的装 (前端粘有橡皮泥，后端连接纸带)或者小车B 置做“验证动量守恒定律”实验，研究小球在斜 槽末端碰撞时动量是否守恒。 之后它们均能在长木板上做匀速直线运动。 步骤二：把B放在长木板合适的位置，A靠近 6m1 打点计时器，接通打点计时器的电源，轻推一下 A,A向下运动与B发生碰撞并粘在一起。 77777 步骤三：一段时间后关闭打点计时器的电源，取 下纸带。更换纸带后重复步骤二操作。 (1)下列关于本实验条件的叙述，正确的 步骤四：选取点迹清晰的纸带，标出若干计数点 是 O、A、B…I,测量各计数点到O点的距离。其 A.同一组实验中，入射小球必须从同一位置由 中一条纸带的数据如图乙所示。 静止释放 B.入射小球的质量需等于被碰小球的质量 单位：cm) H C.斜槽部分必须光滑 D.轨道末端必须水平 16.4 22.45 (2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直 28.44 44d 40.45 投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上同一 乙 位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其 (1)下列说法正确的是 平均落地点的位置P,测出平抛射程OP,然 A.长木板右端垫上小木片是为了平衡摩擦力， 后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平 保证小车碰撞前后做匀速直线运动 末端，仍将人射小球从斜槽上位置S由静止释 B.上述纸带的右端与小车相连 放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作， C,根据纸带判断两个小车可能是打下D点时 测得两小球平均落地点位置分别为M、N,实 相碰的 验中还需要测量的物理量有 D.小车A在与B碰撞前机械能是守恒的 A.人射小球和被碰小球的质量m1、m。 B.入射小球开始的释放高度h (2)相邻计数点之间还有四个点迹没有画出来， C,小球抛出点距地面的高度H 碰撞前小车A的速度大小是 m/s。(结 D.两球相碰后的平抛射程OM、ON 果保留两位小数) (3)在实验误差允许范围内，若满足关系式 (3)测得小车A(包括橡皮泥)、小车B的质量 (用所测物理量的字 均为0.40kg,碰撞前小车A(包括橡皮泥)的动 母表示)，则认为两球碰撞前后的动量守恒。 量是 kg·m/s。碰撞后小车A(包括橡 (4)若采用图乙装置来验证碰撞中的动量守恒， 皮泥)与小车B的总动量是 kg·m/s。 实验中小球平均落点位置分别为P'、M'、N', (结果均保留三位小数) O与小球在斜槽末端时球心的位置等高。下 (4)通过计算可以得出结论： 列说法正确的是 0118 科学验证：动量守恒定律学案4 A.者P=M+,则表明此碰擅过程 m1 m2 (5)改变实验装置用于验证动量定理：拿下滑块 听 A、B,把气垫导轨左端抬高，使导轨与水平面 课 动量守恒 夹角为30°，然后固定导轨。让滑块A从光电 记 B.若m1 m2 ,则表明此碰撞 门1的左边由静止滑下，通过光电门1、2的时 √O'p√OM√ON 间为△tA1、△tA2,通过光电门1和2之间的时间 过程动量守恒 间隔为t,重力加速度为g,如果关系式 2.(24一25·江苏淮安期中)用如图所示的装置可 (用d、△tA1、△tA2、t及g表 以“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的 示)在误差范围内成立，表明动量定理成立。 端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽 3.用图示的装置来验证动量守恒定律。质量为 的挡光片。 mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB 光电门1 光电门2 的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N: 气垫导轨 挡光片挡光片 上，O点到A球球心的距离为L。使细线在A 球释放前伸直且线与竖直线的夹角为α，A球 滑块A 性碰撞架滑块B 释放后摆到最低点时恰与B球碰撞，碰撞后，A 球把轻质指示针OC推到与竖直线的夹角为B! (1)打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块 处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写： 上的挡光片经过两个光电门的挡光时间 纸的白纸D。保持α角不变，多次重复上述实 时，可认为气垫导轨水平。 验，白纸上记录了B球的多个落点。 (2)该装置在用于“验证动量守恒定律”时 (选填“需要”或“不需要”)测出挡光片的 宽度d。 (3)将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静 置于两光电门之间，给A一个向右的初速度， 先后通过光电门1和2时挡光片的挡光时间为 △t1、△t2,滑块B通过光电门2时挡光片的挡 (1)图中s应是B球初始位置到 光时间为△t3;为使滑块A能通过光电门2，则 的水平距离。 mA mg(选填“小于”“等于”或“大 (2)为了验证两球碰撞过程中动量守恒，应测量 于”)。 的物理量有s和 。(用字母表示) (4)若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足表达 (3)用测得的物理量表示碰撞前后A、B两球的 式 （用mA、mBy 动量：PA= pA′= ;pB=0, △t1、△t2、△t3表达)。 Pa= (当地的重力加速度为g) 课后反思 19103.C「小物体与斜面体组成的系统在水平方向上动量守恒，以 则有m1s1=m1s2十m25g 水平向左为正方向，设小物体在水平方向上对地位移大小为 代入数据可得m1:m2=5g:(51-52)=55.68:(44.48 51,斜面体在水平方向上对地位移大小为52，根据动量守恒定 35.20)=6：1。 h 律有0=ms1一Ms2,且s1十s2= tana,解得2- [答案](1)小球做平抛运动的时间相同（其他表述意思正确 即可)(3)26：1 CM+m)tana,故C正确。] mh 活动二 3+ 4.D[取向右为正方向，根据动量守恒有m0=一 新知应用 31, 1.[解析](1)遮光条的宽度d=3mm十5×0.05mm 解得甲的速度为01=4，由能量守恒定律，可得爆炸过程释 =3.25mm。 效的能量为E=名×，+号×(40)-m2= (2)滑块通过光电门1的时间大于通过光电门2的时间，说明 滑块通过光电门1的速度小于通过光电门2的速度，轨道左 3mv,故选D] 低右高，应使轨道左端适当升高一些，使导轨水平。 学案4科学验证：动量守恒定律 (3)要使滑块A与滑块B碰撞后反弹，则滑块A的质量应小 于滑块B的质量。 课堂活动 活动一 (4④)滑块A与滑块B碰撞前的速度大小，= ,则滑块A与 新知生成 2.毫米刻度尺 滑块B碰撞前的动量大小p1=m40,=D4 ,滑块A、B碰撞 t 3.m1v=m1v1'+m2v2 milop=milou+mzloN 过程中，不受外力作用，动量守恒，则mA1=mB2一mAV3, 4.(1)天平(2)水平(4)点C 石一行，综合可得4-mam4 又因为= d 7.(2)同一点(3)大于 t3 t2 t1 新知应用 [答案](1)3.25(2)升高(3)<（④mdmB_mA 1.[解析](1)在检验斜槽末端是否水平时，将小球轻轻地放 t1 t2 t1 在斜槽末端，若小球静止则表明斜槽的末端水平。 2.[解析](1)由xt图像的斜率表示速度可知，两滑块的速度 (2)为了防止入射球碰后反弹，一定要保证入射球的质量大 在t=1.0s时发生突变，此时发生了碰撞。 于被碰球的质量，即m1>m2;由于小球每次离开斜槽末端后 (2)x-t图像斜率的绝对值表示速度大小，由题图乙可知，碰 均做平抛运动，又由于竖直方向下落的高度相同，所以小球 离开斜槽末端到落地的时间均相同，而碰撞后瞬间的速度等 撞前A的速度大小为4=二=(60-10)X102 m/s= △L 1.0 于平抛运动的初速度，由x=v0t,即水平位移与初速度成正 0.50m/s。 比，所以不需要测量小球在空中运动的时间，即不需要测量 (3)由题图丙可知，碰撞前瞬间B的速度大小为VB= 斜槽末端到水平面的高度。 (110-90)×10-2 m/s=0.20m/s,碰撞后A的速度大小为 (3)设碰撞前入射球的速度大小为U。,碰撞后入射球的速度 1.0 大小为1，被碰球的速度大小为2，若碰撞过程中系统动量 04'-110-60)X10 -m/s≈0.36m/s,由题图丙可知，碰撞 守恒，由动量守恒定律得m1v。=m101十m2v2,小球做平抛 2.4-1.0 运动的时间t相等，两边同时乘以t,则有m1℃ot=m11t十 后B的速度大小为。'=90,20)X10 -m/s=0.50m/s, 2.4-1.0 m2v2t,即m1xop=m1xoM十m2xoN。 对A和B的碰撞过程，以向右为正方向，由动量守恒定律有 [答案](1)静止(2)>不需要(3)m1xop=m1xoM十 m2XON mAA十mBB=mAA'十mBvB',代入数据解得A≈2。 mB 2.[解析]（1)小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高 [答案](1)1.0(2)0.50(3)2 度相等，小球做平抛运动的时间相等；小球做平抛运动的水 活动三 平位移与初速度成正比，可以用水平位移间接地来代替小球 新知应用 碰撞前、后的速度。 (3)根据实验操作可知，入射小球未发生碰撞时落在位置2。 1.[解析](1)长木板与小车之间有摩擦力，用木片将长木板一 设入射小球未发生碰撞时的平抛初速度为⑦。，发生碰撞后入 端垫起的目的是让重力的分力与摩擦力平衡，从而减小实验 射小球的平抛初速度为1，被碰小球的平抛初速度为V2,由 误差。 动量守恒定律有 (2)如果纸带上打出的点间隔均匀，那么就说明小车在下滑 m1vo=m1v1+m2v2 过程中做匀速直线运动，也就是说，小车所受的合外力趋近 可得m1ot=m11t十m2v2t 于0，那么就表明(1)中的目的已达到。 510 (3)由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于碰撞之前A独自 (2)设入射小球碰撞前的速度为。，碰撞后入射小球的速度为 运动的速度，故AC段应在碰撞之前，DE段应在碰撞之后； 1,被碰小球的速度为2，入射小球的质量为m1,被碰小球的 推动小车由静止开始运动，所以小车有个加速过程，在碰撞 质量为m2,若碰撞过程满足动量守恒，则有m1℃，=m1℃1十 前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故 m22,因小球从同一高度做平抛运动，故运动时间都相同，设 BC段为匀速运动的阶段，故选BC段计算碰前的速度；碰撞 为1，则有，=0P,m=OM ,联立可得m1·OP= 过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后共同运动时做匀 t 速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故选DE段 m1·OM十m2·ON,故实验中还需要测量的物理量有入射 来计算碰撞后的共同速度。 小球和被碰小球的质量m1、m2,两球相碰后的平抛射程 OM、ON。故选AD。 (④)碰拉前小车的速度为"A=肝，碰撞前总动量为力一 (3)由上述分析可知，在实验误差允许范围内，若满足关系式 m队，递检后小车共造的速度为。票，难被后 m1·OP=m1·OM十m2·ON,则可以认为两球碰撞前后 的动量守恒。 总动量为力=(m,十m,)0=m十m:L匹，由于动量守恒 (4)若采用题图乙装置来验证碰撞中的动量守恒，设入射小 5T 球碰撞前的速度为。'，碰撞后的速度为v',被碰小球的速 有p=p',整理得m1Lc=(m1十m2)LDE。 度为2'，抛出点到挡板的水平位移为x0,则小球平均落点在 [答案](1)平衡摩擦力(2)间隔均匀(3)BCDE (4)m1LBC=(m1+m2)LDE P'点时有O'P′= 2g6,x0=0'to,联主解得u,'= 2.[解析](1)实验目的是验证动量守恒定律，需要使系统所 受外力的合力为0，可知长木板右端垫上小木片是为了平衡 工0√20P,同理，小球平均落点在M点、N'点时，水平位移 g 摩擦力，保证小车碰撞前后做匀速直线运动，故A正确；碰撞 前A的速度较大，碰撞后A、B粘合在一起速度较小，由题图 仍为x,则对应的平抛初速度为，'=0√0M,,' 乙所示的纸带及其数据来看，纸带的右端连接小车A,故B g 正确；小车碰撞前后均在做匀速直线运动，碰撞前A的速度 x0√20N,若满足m1,=m1'十m2',代入以上三个 较大，纸带上，点迹分布较稀疏，碰撞后A、B粘合在一起速度 速度，可得m1 ,则表明此碰撞过程动 较小，纸带上点迹分布较密集，可知，在打下D,点和E点之间 √O'P'√OM√O'N 的时间内，A、B发生碰撞，故C错误；小车A在与B碰撞前 量守恒，故A错误，B正确。故选B。 做匀速运动，动能不变，重力势能减小，则机械能不守恒，故D [答案](1)AD(2)AD(3)m1·OP=m1·OM+m2· 错误。故选AB ON (4)B (2)相邻计数，点之间还有四个点迹没有画出来，则相邻计数 2.[解析](1)打开气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的 1 点间的时间间隔为T=5×0s=0.1s,则碰擅前小车A的 挡光片经过两个光电门的挡光时间相等时，可认为气垫导轨 水平。 速度大小是01=4T xE10.4045-0.1645 m/s=0.60m/s。 (2)实验要验证的关系式为mAv1=mAv2十mB03,其中v1 4×0.1 d d d d (3)结合上述分析可知，碰撞前小车A(包括橡皮泥)的动量是 A2:=△，u=△证，则有m⅓A=mA,十mA,即 p1=mA1=0.40×0.60kg·m/s=0.240kg·m/s,碰撞后小 车A(电格棒成现)与小车B的选度=岩-公议W6 mA=mA十mB,则该实验不需要测出挡光片的宽度d。 At1△t2T△t (3)为使滑块A能通过光电门2，则应防止滑块A碰后反弹， 0.29m/s,碰撞后小车A(包括橡皮泥)与小车B的总动量是 则滑块的质量mA大于mB。 p2=(mA+mB)v2=0.80×0.29kg·m/s=0.232kg·m/s。 (4)由上述分析可知，若两滑块碰撞过程中动量守恒，则满足 (4)通过计算可以得出的结论是在一定误差范围内，碰撞过 程满足动量守恒。 表达式A=mA十加g △t1△t2△tg [答案](1)AB(2)0.60(3)0.2400.232(4)在一定 d 误差范围内，碰撞过程满足动量守恒 (5)滑块通过两光电门时的递度分别为，，，= 课堂达标 d 1.[解析](1)同一组实验中，为了保证每次碰撞前入射小球 △tA2 -,若满足动量定理则有ng sin30°·t=mv'2一mv'1,即 1 的速度相同，入射小球必须从同一位置由静止释放，故A正 t=△t△tA 确；为了保证碰后入射小球不反弹，入射小球的质量必须大 于被碰小球的质量，故B错误；轨道倾斜部分是否光滑对实 [答案](1)相等(2)不需要(3)大于(4)必4=4+ △t1△t2 验无影响，故C错误；为了保证小球抛出时做平抛运动，轨道 末端必须水平，故D正确。故选AD。 (5)A FAI mB △tg 116 3.[解析](1)从题图中可以看出，5应是B球初始位置到B球 (2)以A物体速度方向为正方向，设碰后A、B的速度分别为 平均落地点的水平距离。 v1和v2,根据动量守恒有 (2)还应测的物理量是A球的质量mA、B球的质量mB、A球 mAVA一mBVB=mAV1+mBV2 根据机械能守恒有 开始的摆角α和向左摆动的最大摆角B、B球下落的高度H、 1 1 O点到A球球心的距离L。 m以暖+分me暖=m4听+7m时 (3)根据机械能守恒定律可得 解得 1 2 magl (1-cos a) 0,=一3m/s,负号表示方向与A物体原方向相反 A球碰前的动量中A=mAVA 02一46m/5,方向与A物体原方向相同。 联立解得pA=mA√2gL(1-cosa) [答案]（①）5m/s,方向与A物体原方向相同 根据机械能守恒定律可得 1 mAgL(1-c0s B) (2)2 m/s,方向与A物体原方向相反 46 A球碰后的动量pA'=mA0A' 3m/s,方向与A物体原方向相同 联立解得pA'=mA√2gL(I一cosB) 2.C[由题图(b)可知碰前红壶的速度为。=1.0m/s,碰后速 B球做平抛运动，由平抛运动的规律可得 度为v1=0.2m/s,可知碰后红壶沿原方向运动，碰后蓝壶的 H=2gt2,s-vat 造度=0,8m/,由了mf>了m十号m,可知碰拉过程 B球碰后的动量pB'=mBVB 中机械能有损失，碰楂为非弹性碰撞，故A、B错误；由题图(b) 联立解得pB'=ma5√2日· g 红壶rt图像可知，碰撞前红壶的加速度a=1012m/6= 1 一0.2m/s2,由题图(b)可知若无碰撞红壶到停止运动所用的 [答案](1)B球平均落地点 (2)mA、mB、aB、H、L 时间为=0一2=6s,根据t图像与横轴周成的面积表 (3)mA V2gL(1-cos a) mA√2gL(1-cosB) -0.2 g 示位移，可得碰后蓝壶移动的位移大小x三0，×(6-)m mBs√2H =2.0m,故C正确；根据vt图像的斜率的绝对值表示加速 学案5弹性碰撞与非弹性碰撞 度大小，可知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，两者的 质量相等，由牛顿第二定律可知，碰后红壶所受摩擦力大于 课堂活动 蓝壶所受摩擦力，故D错误。] 活动一 活动二 新知导学 新知导学 提示：相同点是碰撞过程持续时间极短，此过程中内力远大于 提示：1.1'=m1-m:)u十2mu2 m1十m2 外力，碰撞满足动量守恒；不同点是碰撞过程中机械能损失有 多有少，题图甲损失的机械能与碰撞前的机械能的比值较小， g'=m-m,)0:+2m,2 m1十m2 题图乙损失的机械能与碰撞前的机械能的比值较大。 2.若两球质量相等，碰撞后两球交换速度。 新知生成 3.V2=0时，若m1>m2,01'=01,V2'=2U1,表示球A的速度不 1.远大于守恒 变，球B以201的速度被撞出去；若m1《m2,v1'=一v1,℃2'= 2.(1)守恒相等(2)有损失最大完全非弹性 0,表示球A被反向以原速率弹回，而球B仍静止。 新知生成 新知应用 1.同一条直线 1.[解析](1)以A物体速度方向为正方向，根据动量守恒有 2.(4)①0v1②>>③<> mAtA一mBVB=(mA+mB)v 新知应用 解得 1.[解析](1)设a的质量为m,则b的质量为2m,碰撞后，对 物块b由功能定理可得-1·2mg=0-号×2m 方向与A物体原方向相同。 解得碰撞后瞬间物块b速度的大小为V。=√24g5。 71