2019高中物理第十六章动量守恒定律课时作业一含解析新人教版选修.docx

课时作业(一)1(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【解析】A项中导轨不水平，小车速度将受重力影响B项中挡光板倾斜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【答案】AB2(多选)若用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”的实验，下列操作正确的是()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【解析】相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后两车能粘在一起共同运动，这种情况能得到能量损失很大的碰撞，选项A错，B正确；应当先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车，否则因运动距离较短，小车释放以后再打开电源不容易得到实验数据，故选项C正确，D错【答案】BC3如图(a)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，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(b)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.(a)(b)图1618【解析】碰撞前x1.2 cm，碰撞后x0.8 cm，T0.02 s，由v计算【答案】0.60.44如图1619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，滑块用细绳连接，细绳烧断后，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，细绳烧断后，A滑块做_运动，其速度大小为_m/s，本实验得出的结论是_图1619【解析】由题图可知，细绳烧断后，A、B均做匀速直线运动，开始时：vA0，vB0，A、B被弹开后，vA0.09 m/s，vB0.06 m/s，mAvA0.20.09 kgm/s0.018 kgm/smBvB0.30.06 kgm/s0.018 kgm/s由此可得：mAvAmBvB，即0mBvBmAvA结论：两滑块组成的系统在相互作用前后质量与速度乘积的矢量和守恒【答案】匀速直线0.09两滑块组成的系统在相互作用前后质量与速度乘积的矢量和守恒5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甲乙图16110(1)长木板右端下面垫放一小木片的目的是_.(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mA、mB，则需验证的表达式为_.【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.【答案】(1)平衡摩擦力(2)mABC(mAmB)DE6.图16111某同学用如图16111所示的装置通过半径相同的A、B两球(mAmB)的碰撞来探究碰撞中的不变量，图实2中PQ是斜槽，QR为水平槽实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹重复这种操作10次图16111中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点B球落点痕迹如图16112所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐图16112(1)碰撞后B球的水平射程应取为_cm；(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？_(填选项号)A水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离BA球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C测量A球或B球的直径D测量A球和B球的质量(或两球质量之比)E测量水平槽面相对于O点的高度(3)实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是()A释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小B释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确C释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小D释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小【解析】(1)如题图所示，用尽可能小的圆把小球落点圈在里面，由此可见圆心的位置是65.7 cm.(2)小球做平抛运动时飞行时间相同，所以可以用水平位移的大小关系表示速度的大小关系实验中要测量的数据有：两小球的质量m1、m2，三个落点到O点的距离x1、x2、x3所以应选A、B、D.(3)入射小球的释放点越高，入射小球碰前速度越大，相碰时内力越大，阻力影响越小，有利于减小误差，故C正确【答案】(1)65.7(2)ABD(3)C7(2014新课标全国卷)现利用图(a)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(a)图16113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f50.0 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(b)所示(b)图16113若实验允许的相对误差绝对值(100%)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【解析】纸带上打出的相邻点的时间间隔t0.02 s根据v可计算出滑块A碰撞前后的速度v02.00 m/s，v10.970 m/s滑块A