题目内容

为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．
猜想1：碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．
猜想2：碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．
（1）你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由．
（2）根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？
分析：根据实验提供的数据验证猜想是否正确，计算出小球的动量变化量即可解答．
解答：解：（1）猜想1、2均不成立．因为A球的速度只减少了3m/s，B球的速度却增加了8m/s，所以猜想1是错的．
A球的动能减少了△EkA=
1
2
m
v
2
1
-
1
2
m
v
2
2
=5.85J，
B球动能增加了△EkB=
1
2
mBv2=4.05J，所以猜想2也是错的；
（2）计算：B球动量的增加量△pB=0.1×9=0.9kg?m/s，
A球动量的减少量△pA=0.3×8-0.3×5=0.9 kg?m/s，
从计算结果可得，B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．
答：（1）猜想1、2均不成立．
（2）B球动量的增加量与A球动量的减少量相等．即系统的总动量保持不变．
点评：碰撞过程中内力远远大于外力，动量守恒，只有重力或弹簧弹力做功时机械能守恒．
练习册系列答案
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（1）用如右图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点．
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB；碰后动量分别为pA′、pB′），则pA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
，pA′=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
； pB=
0
0
，pB′=
mBs
2H
2gL
mBs
2H
2gL
．
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议：
a．让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；b．α角取值不要太小；c．两球A、B质量不要太小；d．球A质量要尽量比球B质量大
a．让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；b．α角取值不要太小；c．两球A、B质量不要太小；d．球A质量要尽量比球B质量大
．
（2）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想：
猜想1
猜想1
碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球；
猜想2
猜想2
碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．
你认为以上的猜想是否成立
猜想1、2均不成立
猜想1、2均不成立
，请你根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次的碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？
（2008?肇庆二模）（1）用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点．
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB；碰后动量分别为pA′、pB′），
则pA=
mA
2gL(1-cosα)
mA
2gL(1-cosα)
，pA′=
mA
2gL(1-cosβ)
mA
2gL(1-cosβ)
； pB=
0
0
，pB′=
mBs
2H
2gL
mBs
2H
2gL
．
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议：
a．让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；b．α角取值不要太小；c．两球A、B质量不要太小；d．球A质量要尽量比球B质量大
a．让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；b．α角取值不要太小；c．两球A、B质量不要太小；d．球A质量要尽量比球B质量大
．
（2）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想：
[猜想1]碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球；
[猜想2]碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．
你认为以上的猜想是否成立
猜想1、2均不成立
猜想1、2均不成立
，请你根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次的碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？
（1）用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点．
①用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB；碰后动量分别为pA′、pB′），
则pA=______，pA′=______； pB=______，pB′=______．
②请你写出两条可确实减小实验误差的建议：______．
（2）为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想：
[猜想1]碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球；
[猜想2]碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．
你认为以上的猜想是否成立______，请你根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次的碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？
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为了“探究碰撞中的不变量”，小明在光滑桌面上放有A、B两个小球．A球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量为0.1kg、静止在桌面上的B球发生碰撞，并测得碰撞后B球的速度为9m/s，A球的速度变为5m/s，方向与原来相同．根据这些实验数据，小明对这次碰撞的规律做了如下几种猜想．
猜想1：碰撞后B球获得了速度，A球把速度传递给了B球．
猜想2：碰撞后B球获得了动能，A球把减少的动能全部传递给了B球．
（1）你认为以上的猜想成立吗？若不成立，请简述理由．
（2）根据实验数据，通过计算说明，有一个什么物理量，在这次碰撞中，B球所增加的这个物理量与A球所减少的这个物理量相等？

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