试验：研究碰撞中的动量守恒习题

1、实验：研究碰撞中的动量守恒、选择题1 在利用气垫导轨探究碰撞中不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差（）A 导轨安放不水平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2 .在“探究碰撞中的不变量”的实验中，为了顺利地完成实验，入射球质量为mi，被碰球质量为m2,二者关系应是（）A mi>m2B mi=m2C mi<m2D以上三个关系都可以3 两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以前（）A .两球的质量相等B .两球的速度大小相同C .两球的质量与速度的乘积之和的大小相等D .以上都不能断定，4 .对于实验最终的结论mivi - m2V2

2、=miVi - ，下列说法正确的是（）A 仅限于一维碰撞2 2 '2 ' 2B .任何情况下 miVi- m2V2miVi - m?V2也一定成立C .式中的Vi、V2、Vi、V2都是速度的大小D .式中的不变量是 mi和m2组成的系统的质量与速度的乘积5 如图所示，两个质量相同的小钢球，按图示方式悬挂，让其中一个小球保持静止，把另一小球 拉开一定的角度，然后自由释放，下列说法正确的是（）A .碰撞后，两球相互交换速度，入射球静止，被碰球以入射球碰前的速度运动B .碰撞后，入射球被反弹，被碰球以入射球碰前2倍的速度运动C.碰撞前后，两球有 mw = mV2 （ v1和v2分别表

3、示两球相碰前后的速度）D .碰撞前后，两球有 mw =mV2 （ v1和v2分别表示两球相碰前后的速度）6.在气垫导轨上的两个滑块 P、Q,质量分别为 g、m2，已知它们碰撞后的速度分别为 vi、V2, 碰撞前P的速度为vi，则碰撞前Q的速度v2为（）A . 0IIB . vi v2 - vigvi m2& -色）C .m2IIm2v2 -m1(v1 -v1)m27 .在光滑的水平桌面上有两个小球，甲球的质量为2kg，乙球的质量为1kg，甲球以4m/s的速度和原来静止的乙球发生对心碰撞，则下列说法正确的是（）A .碰撞后甲球的速度为零，乙球的速度为8m/s，方向与甲球原来的速度方向相同

4、B .碰撞后甲球的速度一定变小C .仅根据上述条件无法求出碰撞后两球的速度大小D .以上说法均不正确二、填空题8 禾U用如图所示装置探究碰撞中的不变量，若绳长均为I，球1、2分别由偏角:和静止释放，则在最低点碰撞前的速度大小分别为 、若碰撞后向同一方向运动最大偏角分别为G'和0 '，则碰撞后两球的瞬时速度大小分别为 、.9如图（a）所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸 带，当甲车受到水平向右的瞬时力时，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 生正碰并连在一起运动，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

5、率为50Hz，则碰撞前甲车速度大小为 m / s,碰撞后的共同速度大小为 m / s.10. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图甲 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，压缩空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导 轨上，如图乙所示，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.（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； 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，将纸带穿过打点计时

6、器越过弹射架并固 定在滑块I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； 滑块I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，然后，让滑块带动纸带一起运动； 取下纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如图所示： 测得滑块1 （包括撞针）的质量为310 g,滑块2 （包括橡皮泥）的质量为 205 g ；试完善实验步骤的内容.（2）已知打点计时器每隔 0.02 s打一个点，计算可知，两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为kg m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为 kg m/s.（保留三位有效数字）（3） 试说明第（2）问中两结果不完全相等的主

7、要原因是 .三、解答题11. 水平光滑桌面上有 A、B两个小车，质量分别是 0.6 kg和0. 2 kg . A车的车尾拉着纸带，A 车以某一速度与静止的B车发生一维碰撞，碰后两车连在一起共同向前运动.碰撞前后打点计时器打 下的纸带如图所示.根据这些数据，请猜想：把两小车加在一起计算，有一个什么物理量在碰撞前后是相等的？12. 如图所示，气垫导轨上两个滑块质量分别为m仁300 g、m2=200 g，给滑块m1 个初速度，并用频闪照相技术拍摄下滑块碰撞前后的运动情况，已知频闪照相的时间间隔为0.1 s,试分析两个滑块碰撞前后有何物理量是不变的？【答案与解析】一、选择题1.【答案】A、B2 .【答

8、案】D3 .【答案】C4 .【答案】AD5.【答案】AC6 .【答案】D7 .【答案】BC二、填空题8【答案】、2gl(1-cos： )、2gl (1- cos )、2gl (1- cos ') 2gl (1- cos ')9 .【答案】0.60.4【解析】由题图知开始在0.02 s内位移约为1.2 X 10 2 m ,故碰前速度_212"0 -2V1m / s =0.6m / s ；碰后在0.02 s内位移约为0.8 X 10 m ,故碰后速度0.020.8 10°0.02m / s 二 0.4m / s10. 【答案】(1 )接通打点计时器的电源放开滑块

9、1(2) 0.620 0.618(3)纸带与打点计时器的限位孔有摩擦0.2【解析】作用前滑块 1的速度v m / s = 2m / s，其质量与速度的乘积为0.310 kg X 2 m/1 0.10.168s=0.620 kg m/s,作用后滑块1和滑块2具有相同的速度vm / s = 1.2m / s ,其质量与速度0.14的乘积之和为(0.310 kg+0.205 kg) X 1.2 m/s=0.618 kg m/s.三、解答题11. 【答案】见解析【解析】由纸带可以看出， A、B两个小车碰前和碰后都是向右运动，且碰撞是发生在从右边数第5个点时，A车碰前、碰后都看成匀速运动，右边4个间隔距离为6.6 cm，时间t=4 X 0.02 s=0.08 s,6.6VAcm / s=82.5 cm /s=0.825 m/s. A 物体的 mAVA=0.6 kg X 0.825 m/ s=0.495 kg m/s.0.085.8cm碰后A与B 一起运动的速度 Vab0.58m / s .0.02 汉 5s则 (mA+mb)vab =(0.6+0.2) kg X 0.58m/s=0.464 kg m/s.故在误差允许范围内，mv在碰撞前后是相等的.12. 【答案】mv的和是不变的1 7 10【解析】滑块m1的初速度为v1m / s =0.17 m / s ,两个滑块相