物理:16.1《实验:探究碰撞中的不变量》学案(新人教版-选修3-5)
物理:16.1《实验:探究碰撞中的不变量》学案(新人教版-选修3-5)第2页

例题1:在课本参考案例(二)中,下列说法正确的是( )

A.悬挂两球的细绳长度要适当,且等长

B.由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度

C.两小球必须都是钢性球,且质量相同

D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动

[解析] 两绳等长能保证两球正碰,以减小实验误差,所以A正确。由于计算碰撞前速度时用到了mgh=mv2/2-0,即初速度为0,B正确。本实验中对小球的性能无要求,C错误。

两球正碰后,有各种运动情况,所以D正确。 [答案] ABD

问题二 实验数据的处理

  例题2:为了研究碰撞,实验可以在气垫导轨上进行,这样就可以大大减小阻力,使滑块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动,使实验的可靠性及准确度得以提高.在某次实验中,A、B两铝制滑块在一水平长气垫导轨上相碰,用闪光照相每隔0.4s的时间拍摄一次照片,每次拍摄时闪光的延续时间很短,可以忽略,如图所示,已知A、B之间的质量关系是mB=1.5mA,拍摄共进行了4次,第一次是在两滑块相撞之前,以后的三次是在碰撞之后,A原来处于静止状态,设A、B滑块在拍摄闪光照片的这段时间内是在10cm至105cm这段范围内运动,(以滑块上的箭头位置为准),试根据闪光照片求出:

(1)A、B两滑块碰撞前后的速度各为多少?

  (2)根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后两个物体各自的质量与自己的速度的乘积和是不是不变量?

  

  

  [解析] 由图分析可知(1)碰撞后:

  VB/=0.50m/s,

  VA/=0.75m/s

   从发生碰撞到第二次拍摄照片,A运动的时间是t1=0.2s,由此可知:从拍摄第一次照片到发生碰撞的时间为t2=0.2 s,则碰撞前B物体的速度为vB=1.0m/s,由题意得vA=0。

   (2)碰撞前:mAVA十mBvB=1.5mA,

碰撞后:mAvA/十mBvB/= 1.5mA,所以mAvA+mBvB=mAvA/+mBvB/,即碰撞前后两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不变量。