1、16.1实验：探究碰撞中的不变量1(多选)在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”实验时，下列哪些操作是正确的()A相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量B相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起C先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车D先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源2(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3多选)在做“探究碰撞中的不变量”实验时，必须测量的物理量是()A入射小球和被碰小球的质量 B入射小
2、球和被碰小球的半径C入射小球从静止释放时的起始高度 D斜槽轨道的末端到地面的高度E不放被碰小球时，入射小球飞出的水平射程 F入射小球和被碰小球碰撞后飞出的水平射程4“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m115 g，原来静止的被碰小球m210 g，由实验测得它们在碰撞前后的xt图像如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的m1v1是_，入射小球碰撞后的m1v1是_，被碰小球碰撞后的m2v2是_。由此得出结论_。5如图16114甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，如图所示，随即启动打点计时器。甲车运动一段距离后，与静止的乙车发
3、生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图乙所示，电源频率为50 Hz，则碰撞前甲车速度大小为_ m/s，碰撞后两车的共同速度大小为_ m/s。6如图所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和带固定挡板的质量都是M的滑块A、B，做探究碰撞中不变量的实验：(1)把两滑块A和B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A和B，在A和B的固定挡板间放一弹簧，使弹簧处于水平方向上的压缩状态。(2)按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，当A和B与挡板C和D碰撞同时，电子计时器自动停表，记下A运动至C的时间t1，B运动至D
4、的时间t2。(3)重复几次取t1、t2的平均值。请回答以下几个问题：在调整气垫导轨时应注意_ ；应测量的数据还有_；作用前A、B两滑块的速度与质量乘积之和为_，作用后A、B两滑块的速度与质量乘积之和为_。7在“探究碰撞中的不变量”的实验中，下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。实验过程：(1)调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。 (4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块
5、2处于静止状态(v20)，用滑块1以初速度v1与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间)，撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2。(6)先根据vL/t计算滑块1碰撞前的速度v1及碰后两者的共同速度v；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。实验数据：m10.324 kg，m20.181 kg，L1.00103 m次数滑块1滑块2碰前系统动量kgm/s碰后系统动量kgm/sv1/ m/sv/ m/sv2/ m/sv/ m/sm1v1m2v2(m1m2)v10.2900.18400.18420.4260.26900
6、.269结论：*8、(新课标全国卷)现利用如图所示的装置验证动量守恒定律。在图(a)中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间。实验测得滑块A的质量m10.310 kg，滑块B的质量m20.108 kg，遮光片的宽度d1.00 cm；打点计时器所用交流电的频率50.0 Hz。 将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰。碰后光电计时器显示的时间为tB3.500 ms，碰撞前后打出的纸带如图16112所示。
7、若实验允许的相对误差绝对值最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒定律？写出运算过程。16.1实验：探究碰撞中的不变量训练案1、解析：选BC车的质量可以用天平测量，没有必要一个用钉子而另一个用橡皮泥配重。这样做的目的是为了碰撞后两车粘在一起有共同速度，选项B正确；打点计时器的使用原则是先接通电源，C项正确。 2、解析：选AB导轨不水平，小车速度将会受重力影响，A项对；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，B项对。3、解析：选AEF从同一高度做平抛运动，飞行时间t相同，所以需要测出的量有：未碰时A球的水平射程，碰后A球的水平射程，碰后B球的水平射程
8、，A、B两球质量的大小。4、解析：由图可知碰撞前m1的速度大小v1 m/s1 m/s，故碰撞前的m1v10.0151 kgm/s0.015 kgm/s。碰撞后m1速度大小v1 m/s0.5 m/s，m2的速度大小v2 m/s0.75 m/s，故m1v10.0150.5 kgm/s0.007 5 kgm/s，m2v20.010.75 kgm/s0.007 5 kgm/s，可知m1v1m1v1m2v2。答案：0.015 kgm/s0.007 5 kgm/s0007 5 kgm/s碰撞中mv的矢量和是守恒的量5、解析：碰撞前x1.2 cm，碰撞后x0.8 cm，T0.02 s，由v计算。答案：0.6
9、0.46、解析：为了保证滑块A、B作用后做匀速直线运动，必须使气垫导轨水平，需要用水平仪加以调试。要求出A、B两滑块在卡销放开后的速度，需测出A至C的时间t1和B至D的时间t2，并且要测量出两滑块到挡板的运动距离L1和L2，再由公式v求出其速度。设向左为正方向，根据所测数据求得两滑块的速度分别为vA，vB。碰前两滑块静止，v0，速度与质量乘积之和为0；碰后两滑块的速度与质量乘积之和为(Mm)M。答案：用水平仪测量并调试使得导轨水平A至C的距离L1、B至D的距离L20(Mm)M7、解析：先分清碰前与碰后的状态量，再代入数据计算。答案：次数滑块1滑块2碰前系统动量kgm/s碰后系统动量kgm/sv
10、1/ m/sv/ m/sv2/ m/sv/ m/sm1v1m2v2(m1m2)v10.2900.18400.1840.09400.09320.4260.26900.2690.13800.136结论：在误差允许的范围内，碰前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和。*8、解析：按定义，滑块运动的瞬时速度大小v式中s为滑块在很短时间t内走过的路程。设纸带上打出相邻两点的时间间隔为tA，则tA0.02 stA可视为很短。设滑块A在碰撞前、后瞬时速度大小分别为v0、v1。将式和图给实验数据代入式得v02.00 m/sv10.970 m/s设滑块B在碰撞后的速度大小为v2，由式有v2代入题给实验数据得v22.86 m/s设两滑块在碰撞前、后的总动量分别为p和p，则pm1v0pm1v1m2v2两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为p100%联立式并代入有关数据，得p1.7%5%因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。