1、时间：45分钟一、多项选择题1在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”的实验时，下列操作正确的是(BC)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解析：两个小车一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起有共同速度，便于测量碰后的速度，B项正确打点计时器的使用原则是先接通电源，再释放拖动纸带的小车，C项正确2.如图所示，在“探究碰撞中的不变量”的实验中，把两个等体积小球用线悬挂起来，一个小球静止，拉起另一
2、个小球，放下后它们相碰，则下列说法正确的是(ABD)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两小球必须都是弹性球，且质量相同D两小球碰后可以粘在一起共同运动解析：两绳等长能保证两球正碰，以减小实验误差，选项A正确；计算碰撞前速度时用到了mghmv2，即初速度要求为0，选项B正确；本实验中对小球是否为弹性球无要求，选项C错误；两球正碰后，有多种运动情况，选项D正确二、非选择题3为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤做了如下实验：用天平测出两个小球的质量分别
3、为m1和m2，且m1m2.按照如图所示的那样，安装好实验装置将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平将一斜面BC连接在斜槽末端先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小于m1从斜槽顶端A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF.根据该同学的实验，回答下列问题：(1)小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的D点，m2的落点是图中的F点(2)用测得的物理量
4、来表示，只要满足关系式m1m1m2，则说明碰撞中动量是守恒的(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式m1LEm1LDm2LF，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞解析：(1)小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速率减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；(2)碰撞前，小于m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2.设斜面BC与水平面的倾角为，由平抛运动规律得：LDsingt2，LDcosv1t解得：v1同理可解得：v1，v2所以只
5、要满足m1v1m2v2m1v1即：m1m1m2，则说明两球碰撞过程中动量守恒；(3)若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失，则要满足关系式m1vm1v12m2v2即m1LEm1LDm2LF.4某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，在小车A后连着纸带，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图甲所示(1)长木板右端下面垫放一小木片的目的是平衡摩擦力(2)若已获得的打点纸带如图乙所示，A为运动的起点，各计数点间距分别记为AB、BC、CD和DE，用天平测得A、B两车的质量分别为
6、mA、mB，则需验证的表达式为mABC(mAmB)DE.解析：(1)长木板右端下面垫放一小木片，目的是平衡摩擦力，使小车拖着纸带在木板上能做匀速运动(2)从题图中可以看出，B到C的时间等于D到E的时间，所以可以用BC代表小车碰前的速度，用DE代表碰后的速度，应有mABC(mAmB)DE.5.用如图所示的装置可以完成“探究碰撞中的不变量”实验(1)若实验中选取的A、B两球半径相同，为了使A、B发生一维碰撞，应使两球悬线长度相等，悬点O1、O2之间的距离等于球的直径(2)若A、B两球的半径不相同，利用本装置能否完成实验？如果你认为能完成，请说明如何调节？答案：见解析解析：(1)为了保证一维碰撞，碰
7、撞点应与两球在同一条水平线上故两球悬线长度相等，O1、O2之间的距离等于球的直径(2)如果两球的半径不相等，也可完成实验调整装置时，应使O1、O2之间的距离等于两球的半径之和，两球静止时，球心在同一水平高度上6某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车甲的前端粘有橡皮泥，推动小车甲使之做匀速直线运动然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体，而后两车继续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图1所示在小车甲后连着纸带，打点计时器打点频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力图1(1)若已得到打点纸带如图2所示，并测得各计数点间距并标在图上，A为运动起始的第一点，则应选
8、BC段计算小车甲的碰前速度，应选DE段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)图2(2)已测得小车甲的质量m甲0.40 kg，小车乙的质量m乙0.20 kg，由以上测量结果可得：碰前m甲v甲m乙v乙0.420 kgm/s；碰后m甲v甲m乙v乙0.417 kgm/s.(3)通过计算得出的结论是什么？答案：在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的解析：(1)观察打点计时器打出的纸带，点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段，CD段点迹不均匀，故CD应为碰撞阶段，甲、乙碰撞后一起匀速直线运动，打出间距均匀的点，故应选DE段计算碰后共同的速度(2)
9、v甲1.05 m/s，v0.695 m/sm甲v甲m乙v乙0.420 kgm/s碰后m甲v甲m乙v乙0.600.695 kgm/s0.417 kgm/s.(3)在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的mv之和是相等的7有甲、乙两辆小车，质量分别为m1302 g、m2202 g，甲小车拖有纸带，通过打点计时器记录它的运动情况，乙小车静止在水平桌面上，甲小车以一定的速度向乙小车运动，跟乙小车发生碰撞后与乙小车粘合在一起共同运动这个过程中打点计时器在纸带上记录的点迹如图所示，在图上还标出了用刻度尺量出的各点的数据，已知打点计时器的打点频率为50 Hz.(1)从纸带上的数据可以得出：两车碰撞过程经历的时间
10、大约为0.10 s；(结果保留两位有效数字)(2)碰前甲车的质量与速度的乘积大小为0.202 kgm/s，碰后两车的质量与速度的乘积之和为0.203 kgm/s；(结果保留三位有效数字)(3)从上述实验中能得出什么结论？答案：在误差允许范围内，两车的质量与速度的乘积之和保持不变解析：本题通过分析纸带来确定甲车速度的变化从纸带上0点开始每0.02 s内甲车位移分别为13.2 mm、13.5 mm、13.5 mm、12.6 mm、11.7 mm、10.8 mm、9.9 mm、9 mm、8.1 mm、8 mm、8 mm.(1)从以上数据可知从第3点到第8点是碰撞过程，则t50.02 s0.10 s，该段时间内甲车做减速运动(2)碰前甲车速度v1 m/s0.670 m/s，碰前甲车质量与速度的乘积m1v10.302 kg0.670 m/s0.202 kgm/s；碰后两车的速度v2v1v103 m/s0.402 m/s，碰后两车的质量与速度的乘积之和为(m1m2)v(0.3020.202)0.402 kgm/s0.203 kgm/s.(3)在误差允许范围内，两车的质量与速度的乘积之和保持不变