1、选修 35 第十一章 实验十二1(2016湖南益阳模拟)(1) 利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的_乙_( 填“甲”或“乙”) ，若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_甲_( 填“甲”或“乙”)。( 甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥) 导 学 号 51343576(2)某次实验时碰撞前 B 滑块静止，A 滑块匀速向 B 滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续 4 次拍摄得到的闪光照片如图所示，已知相邻两次闪光的时间间隔为 T，在这4 次闪光的过程中，A
2、、B 两滑块均在 080cm 范围内，且第 1 次闪光时，滑块 A 恰好位于x10cm 处。若 A、B 两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第 1 次闪光后的_2.5T_时刻，A、B 两滑块质量比 mAm B_23_。 来源:学优高考网 gkstk来源:学优高考网解析 (1)若要求碰撞时动能损失最大，则需两物体碰撞后结合在一起，故应选图中的乙；若要求碰撞时动能损失最小，则应使两物体发生完全弹性碰撞，即选图中的甲。(2)由图可知，第 1 次闪光时，滑块 A 恰好位于 x10cm 处，第二次 A 在 x30cm 处，第三次 A 在 x 50cm 处，碰撞在 x60c
3、m 处。从第三次闪光到碰撞的时间为 ，则可知碰撞T2发生在第 1 次闪光后的 2.5T 时刻。设碰前 A 的速度为 v，则碰后 A 的速度为 ，B 的速度为v2v，根据动量守恒定律可得 mAvm A m Bv，解得 。v2 mAmB 232(2017黑龙江哈师大附中检测) 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 导 学 号 51343231(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量_C_(填选项前的符号)，间接地解决这个问题。A小球开始释放高度 hB小球抛出点距地面的高度 HC小球做平抛运动的射程(2)图中
4、 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球 m1 多次从斜轨上S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程 OP。然后，把被碰小球 m2 静置于轨道的水平部分，再将入射球 m1 从斜轨上 S 位置静止释放，与小球 m2 相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_A 、D、E 或 D、A、E_( 填选项前的符号)A用天平测量两个小球的质量 m1、m 2B测量小球 m1 开始释放高度 hC测量抛出点距地面的高度 H来源 :gkstk.ComD分别找到 m1、m 2 相碰后平均落地点的位置 M、NE测量平抛射程 OM、ON(3)经测定，m 145.0g，m 27.5g
5、，小球落地点的平均位置距 O 点的距离如图所示。碰撞前、后 m1 的动量分别为 p1 与 p1，则 p1p 1_14 _11；若碰撞结束时 m2 的动量为 p2，则 p1p 211_2.9_。实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为_1.01_(此问结果保留三位有效数字 )p1p1 p2解析 (1)小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出的高度相同，故它们在空中的运动时间 t 相等，水平位移 xv 0t，即水平位移与初速度成正比，故实验中不需要测量时间，也就不需要测量桌面度 H，只需要测量小球做平抛运动的射程，选项 C 正确。(2)小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，故它们在空中的运动时间
6、 t 相等，水平位移 xv 0t，知 v0 ，v 1 ，v 2 ，由动量守恒定律知OPt OMt ONtm1v0m 1v1m 2v2，将速度表达式代入得 m1 m 1 m 2 ，解得 m1 m 1 m 2OPt OMt ONt OP OM，故要完成的必要步骤是 A、D 、E 或 D、A、E。ON(3)碰撞前、后 m1的动量分别为 p1与 p1，由题意知p1m 1v0m 1 ，p 1m 1v1m 1 ，故 p1p 1 44.8035.201411；若OPt OMt OP OM碰撞结束时 m2的动量为 p2 ，p 2m 2v2m 2 ，故ONtp1p 2m 1 m 2 112.9，碰撞前、后总动量
7、的比值 OM ONpp1 p21.01。m1OPm1OM m2ON3(2016浙江宁波期末)某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图 a 所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、 弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。 导 学 号 51343232(1)下面是实验的主要步骤：安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；来源:学优高考网向气垫导轨通入压缩空气；把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，
8、将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块 1 的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；使滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块 2 放在气垫导轨的中间；先_接通打点计时器的电源_，然后_放开滑块 1_，让滑块带动纸带一起运动；取下纸带，重复步骤，选出理想的纸带如图 b 所示；测得滑块 1 的质量为 310g，滑块 2(包括橡皮泥) 的质量为 205g。完善实验步骤的内容。(2)已知打点计时器每隔 0.02s 打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_0.620_kgm/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为 _0.618_kgm/s(保留三位有效数字)。(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是_纸带与打点计时器限位孔有摩擦_。解析 (1 )实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块。来源:gkstk.Com(2)作用前系统的总动量为滑块 1 的动量p0m 1v0，v 0 m/s2m/s ，p 00.3102kgm/s 0.620kgm/s。作用后系统的总动量为滑0.20.1块 1 和滑块 2 的动量和，且此时两滑块具有相同的速度v，v m/s1.2m/s ，p (m1m 2)v(0.3100.205) 1.2kgm/s0.618kgm/s。0.1680.14(3)存在误差的主要原因是纸带与打点计时器限位孔有摩擦。
