2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第11章 第4講 實(shí)驗(yàn)十四：探究碰撞中的不變量練習(xí)（選修3-5）非選擇題(每題10分,共20分)1.(xx廣東珠海一中月考)某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟:安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;向氣墊導(dǎo)軌空腔內(nèi)通入壓縮空氣;把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(未畫(huà)出)與彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向;使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;先,然后,讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);取下紙帶,重復(fù)步驟,選出理想的紙帶如圖乙所示;測(cè)得滑塊1的質(zhì)量為310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g。完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容。(2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為kgm/s;兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為kgm/s(保留三位有效數(shù)字)。(3)試說(shuō)明(2)中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是:。 2.(xx浙江金華浦江月考,14)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn):在小車A的前端粘有橡皮泥,推動(dòng)小車A使之做勻速直線運(yùn)動(dòng),然后與原來(lái)靜止在前方的小車B相碰并粘合成一體,繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。他設(shè)計(jì)的裝置如圖甲所示。在小車A后連著紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,長(zhǎng)木板下墊著薄木片以平衡摩擦力。(1)若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖乙所示,并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距(已標(biāo)在圖上)。A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),則應(yīng)選段來(lái)計(jì)算A碰前的速度。應(yīng)選段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度(以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)。(2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量m1=0.4 kg,小車B的質(zhì)量為m2=0.2 kg,則碰前兩小車的總動(dòng)量為kgm/s,碰后兩小車的總動(dòng)量為kgm/s。第4講實(shí)驗(yàn)十四:探究碰撞中的不變量非選擇題1.答案(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源放開(kāi)滑塊1(2)0.6200.618(3)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間有摩擦解析(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,再放開(kāi)滑塊。(2)作用前系統(tǒng)的總動(dòng)量為滑塊1的動(dòng)量p0=m1v0v0= m/s=2 m/s,p0=0.3102 kgm/s=0.620 kgm/s作用后系統(tǒng)的總動(dòng)量為滑塊1和滑塊2的動(dòng)量和,且此時(shí)兩滑塊具有相同的速度v,v= m/s=1.2 m/s,p=(m1+m2)v=(0.310+0.205)1.2 kgm/s=0.618 kgm/s(3)存在誤差的主要原因是紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔間有摩擦。2.答案(1)BCDE(2)0.4200.417解析(1)從紙帶上打點(diǎn)的情況看,BC段既表示小車做勻速運(yùn)動(dòng),又表示小車有較大速度,因此BC段能較準(zhǔn)確地描述小車A在碰撞前的運(yùn)動(dòng)情況,應(yīng)選用BC段計(jì)算小車A碰前的速度。從CD段打點(diǎn)的情況看,小車的運(yùn)動(dòng)情況還沒(méi)穩(wěn)定,而在DE段內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定,故應(yīng)選用DE段計(jì)算A和B碰后的共同速度。(2)小車A在碰撞前的速度v0= m/s=1.050 m/s小車B在碰撞前靜止,則碰撞前總動(dòng)量p0=m1v0=0.41.050 kgm/s=0.420 kgm/s碰撞后A、B的共同速度v= m/s=0.695 m/s碰撞后A、B的總動(dòng)量p=(m1+m2)v=(0.4+0.2)0.695 kgm/s=0.417 kgm/s