新人教版選修3-5《16.1 實驗：探究碰撞中的不變量》2018年課時訓練物理試卷

一、課前預習練

• 1．兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍沿這條直線運動，這種碰撞叫做

  。在一維碰撞的情況下，與物體運動有關的物理量只有物體的

  和

  。若速度與設定的方向一致，取

  值，否則取

  值。
  組卷：8引用：1難度：0.7

  解析

• 2．設兩個物體的質(zhì)量為m₁、m₂，碰撞前的速度分別為v₁、v₂，碰撞后的速度分別為v₁′、v₂′，則兩個物體在一維碰撞的情況下碰撞前后不變的物理量，可能有以下幾種情況：
  （1）m₁v₁+m₂v₂=

  
  （2）m₁v

  2

  1

  +m₂v

  2

  2

  =

  
  （3）

  v

  1

  m

  1

  +

  v

  2

  m

  2

  =
  組卷：7引用：1難度：0.6

  解析

• 3．一維碰撞情況下探究不變量的方案
  方案一：利用氣墊導軌實現(xiàn)一維碰撞
  （1）質(zhì)量的測量：用

  測量。
  （2）速度的測量：v=

  Δ

  x

  Δ

  t

  ，式中Δx為滑塊上擋光片的寬度，Δt為數(shù)字計時器顯示的滑塊的擋光片經(jīng)過光電門的

  。
  （3）所用器材：

  、光電計時器、

  、滑塊（兩個）、彈簧片、細繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥。
  方案二：利用等長懸線懸掛等大小的球實現(xiàn)一維碰撞
  （1）質(zhì)量的測量：用天平測量。
  （2）速度的測量：可以測量小球被拉起的

  ，從而算出碰撞前對應小球的速度；測量被碰小球擺起的

  ，算出碰撞后對應小球的速度。
  （3）所用器材：帶細線的

  （兩套）、鐵架臺、天平、量角器、坐標紙、膠布等。
  方案三：利用小車在光滑桌面上碰撞另一輛靜止小車實現(xiàn)一維碰撞
  （1）質(zhì)量的測量：用天平測量。
  （2）速度的測量：v=

  Δ

  x

  Δ

  t

  ，Δx是紙帶上兩計數(shù)點間的

  ，可用

  測量；Δt為小車經(jīng)過Δx所用的

  ，可由打點間隔算出。
  （3）所用器材：光滑長木板、

  、紙帶、小車（兩個）、天平、撞針、橡皮泥。
  組卷：14引用：1難度：0.9

  解析

課堂探究練【概念規(guī)律練】

• 4．在用氣墊導軌探究碰撞中的不變量時，不需要測量的物理量是（　　）

  A．滑塊的質(zhì)量	B．擋光的時間
  C．擋光片的寬度	D．光電門的高度
  組卷：101引用：7難度：0.7

  解析

• 5．在“探究碰撞中的不變量”時，用如圖所示的裝置進行實驗，下列說法中正確的是（　?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/202010/56/e7523f8d.png" style="vertical-align:middle" />

  A．懸掛兩球的細繩長度要適當，且等長

  B．由靜止釋放小球以便較準確地計算小球碰前的速度

  C．兩小球必須都是鋼性球，且質(zhì)量相同

  D．兩小球碰后可以粘合在一起共同運動
  組卷：276引用：10難度：0.5

  解析

課后鞏固練

• 15．某同學利用打點計時器和氣墊導軌做“探究碰撞中的不變量”的實驗，氣墊導軌裝置如圖1所示，
  （1）下面是實驗的主要步驟：
  ①安裝好氣墊導軌，調(diào)節(jié)氣墊導軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導軌水平；
  ②向氣墊導軌通入壓縮空氣；
  ③把打點計時器固定在緊靠氣墊導軌左端彈射架的外側，將紙帶穿過打點計時器越過彈射架并固定在滑塊1的左端，調(diào)節(jié)打點計時器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動時，紙帶始終在水平方向；
  ④滑塊1擠壓導軌左端彈射架上的橡皮繩；
  ⑤把滑塊2放在氣墊導軌的中間；
  ⑥先

  ，然后

  ，讓滑塊帶動紙帶一起運動；
  ⑦取下紙帶，重復步驟④⑤⑥，選出較理想的紙帶如圖2所示；
  ⑧測得滑塊1（包括撞針）的質(zhì)量為310g,滑塊2（包括橡皮泥）的質(zhì)量為205g。
  試完善實驗步驟⑥的內(nèi)容。
  （2）已知打點計時器每隔0.02s打一個點，計算可知，兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為

  kg?m/s；兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為

  kg?m/s（保留三位有效數(shù)字）。
  （3）試說明（2）問中兩結果不完全相等的主要原因是：

  。
  組卷：109引用：9難度：0.5

  解析

• 16．A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導軌上相向運動發(fā)生碰撞（碰撞時間極短）。用閃光照相，閃光4次攝得的閃光照片如圖所示。已知閃光的時間間隔為Δt,而閃光本身持續(xù)時間極短，在這4次閃光的瞬間，A、B兩滑塊均在0～80cm刻度范圍內(nèi)，且第一次閃光時，滑塊A恰好通過x=55cm處，滑塊B恰好通過x=70cm處，問：
  （1）碰撞發(fā)生在何處？
  （2）碰撞發(fā)生在第一次閃光后多長時間？
  （3）設兩滑塊的質(zhì)量之比為m_A：m_B=2：3，試分析碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是否相等？
  組卷：24引用：4難度：0.4

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