高中物理人教版选修3-5 作业题 16-1 实验：探究碰撞中的不变量 Word版含解析

实验：探究碰撞中的不变量 时间：45分钟 一、选择题(1～3为单选，4～7为多选) 1．在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，用到的测量工具有(　C　) A．秒表、天平、刻度尺 B．弹簧秤、秒表、天平 C．天平、刻度尺 D．秒表、刻度尺 解析：用天平测滑块质量，用刻度尺测挡光片的宽度．运动时间是指挡光片通过光电门的时间，由光电计时器计时，因此不需要秒表． 2．在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是(　D　) A．滑块的质量 B．挡光的时间 C．挡光片间的距离 D．光电门的高度 解析：从实验原理出发进行分析，A、B、C三个选项都是必须测量的量． 3．关于打点计时器使用的电源，下列叙述哪些是正确的(　D　) A．火花式打点计时器使用低压交流电源，电磁式打点计时器使用低压直流电源 B．火花式打点计时器使用220 V交流电源，电磁式打点计时器使用220 V直流电源 C．火花式打点计时器使用220 V直流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源 D．火花式打点计时器使用220 V交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源 解析：火花式打点计时器使用220 V交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源． 4.在使用如图所示的实验装置做“探究碰撞中的不变量”的实验中，必须满足的实验条件是(　BCD　) A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线必须水平 C．入射球每次都要从同一高度由静止释放 D．碰撞时，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行 5．关于“用两小球探究碰撞中的不变量”实验的误差，下列说法正确的是(　BCD　) A．斜槽的动摩擦因数越大，实验误差越大 B．入射小球没有从同一高度放下会产生误差 C．斜槽末端不水平会造成误差 D．两小球的半径不相同会造成误差 解析：本实验的要求是小球必须做平抛运动，所以斜槽末端不水平会造成误差，两小球半径不相同，在斜槽末端时两球心连线与轨道末端的切线不平行也会造成误差，C、D正确．入射小球没有能够从同一高度滑下，使得小球的落点发生变化也会产生误差，故B正确．斜槽的动摩擦因数对实验的影响不大，只要小球每次都以同一速度水平飞出就不会因此产生误差，斜槽如果有摩擦，也能保证小球每次以相同的速度飞出，所以A错误． 6．在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，下列哪些因素可导致实验误差(　AB　) A．导轨安放不水平 B．小车上挡光片倾斜 C．两小车质量不相等 D．两小车碰后连在一起 解析：导轨不水平，小车速度将受到重力的影响，从而导致实验误差；挡光片倾斜会导致挡光片宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，使计算速度出现误差． 7．对于实验最终的结论m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，下列说法正确的是(　AD　) A．仅限于一维碰撞 B．任何情况下m1v＋m2v＝m1v1′2＋m2v2′2也一定成立 C．式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小 D．式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积之和 解析：这个实验是在一维碰撞情况下设计的实验；系统的质量与速度的乘积之和在碰撞前后为不变量是实验的结论，其他探究的结论情况不成立，而速度是矢量，应考虑方向．故选项A、D正确． 二、非选择题 8．如图所示为气垫导轨上两个滑块A、B相互作用后运动过程的频闪照片，频闪的频率为10 Hz.开始时两个滑块静止，它们之间有一根被压缩的轻弹簧，两滑块用绳子连接，绳子烧断后，两个滑块向相反方向运动．已知滑块A、B的质量分别为200 g、300 g，根据照片记录的信息，A、B离开弹簧后，A滑块做匀速直线运动，其速度大小为0.09 m/s，本实验中得出的结论是碰撞前后滑块A、B的质量与速度的乘积之和为不变量． 解析：碰撞前：vA＝0，vB＝0，所以有mAvA＋mBvB＝0， 碰撞后：vA′≈0.09 m/s，vB′＝0.06 m/s. 规定向右为正方向，则有 mAvA′＋mBvB′＝0.2×(－0.09 ... ...