2018-2019学年人教版选修3-5 第十六章 1 实验 探究碰撞中的不变量 作业
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(1)该同学还必须有的器材是    、    。

(2)需要直接测量的数据是 、

 。

(3)用所得数据验证守恒量的关系式为 。

解析两物体弹开后各自做平抛运动,根据平抛运动知识可知两物体在空中运动的时间相等。所需验证的表达式为m1v1=m2v2,两侧都乘以时间t,有m1v1t=m2v2t,即m1x1=m2x2。

答案(1)刻度尺 天平 (2)两物体的质量m1、m2 两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离x1、x2 (3)m1x1=m2x2

5.某同学设计了一个用打点计时器做"验证动量守恒定律"的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,平衡摩擦力后,推一下小车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所示,在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。

(1)若实验得到的纸带如图所示,并测得各计数点间距,则应选    段来计算A的碰撞前速度v0;应选    段来计算A和B碰后的共同速度v。

(2)实验中测得小车A的质量mA=0.40 kg,小车B的质量mB=0.20 kg。则碰前:mAv0=     kg·m/s;碰后:(mA+mB)v=     kg·m/s。(计算结果保留三位有效数字)

(3)由本次实验获得的初步结论是

 。

解析(1)由纸带知,碰撞前小车A先加速一段时间后匀速运动,碰撞后仍然匀速运动,要测量碰撞前后匀速运动的速度,则应选BC段计算A碰前的速度v0,选DE段计算A和B碰后的共同速度v。

  (2)由纸带数据可知,v0=BC/5T=(10"." 50)/(0"." 1)×10-2 m/s=1.050 m/s,mAv0=0.420 kg·m/s,v=DE/5T=0.695 m/s,(mA+mB)v=0.417 m/s。

  (3)根据碰撞前后的动量关系可知在误差允许的范围内系统动量守恒。

答案(1)BC DE (2)0.420 0.417 (3)在误差允许范围内,系统动量守恒

6.在用气垫导轨做探究碰撞中的不变量实验时,左侧滑块质量m1=170 g,右侧滑块质量m2=110 g,挡光片宽度为3.00 cm,两滑块之间有一压缩的弹簧片,并用细线连在一起,如图所示。

开始时两滑块静止,烧断细线后,两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为Δt1=0.32 s,Δt2=0.21 s,则两滑块的速度分别为v1'=     m/s,v2'=       m/s。烧断细线前m1v1+m2v2=      kg·m/s,烧断细线后m1v1'+m2v2'=     kg·m/s。可得到的结论是 

 。