题目内容

用运动小球(入射球)碰撞静止的小球(被碰小球)，可探究碰撞中的守恒量.称得入射球与被碰球的质量分别为m1=30 g，m2=20 g，由实验得出它们的水平位移—时间图象为如图16-1-4所示的Ⅰ、Ⅰ′、Ⅱ′，则由图可知，入射小球在碰前的mv是___________kg·m/s，入射小球在碰后的mv___________kg·m/s，被碰小球的mv是___________kg·m/s.由此可以得出结论：______________________________________________________________________.

图16-1-4

解析：碰撞前入射小球的速度为v1==1 m/s，所以m1v1=0.03 kg·m/s，碰撞后入射小球的速度为v1′==0.5 m/s，所以m1v1′=0.015 kg·m/s，被碰小球的速度为v2′==0.75 m/s，所以m2v2′=0.015 kg·m/s,由此可得：m1v1=m1v1′+m2v2′.

答案：0.03      0.015       0.015       碰撞过程中系统mv守恒

练习册系列答案
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在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图所示装置：
（1）为了保证小球做平抛运动，必须调整斜槽使
其末端切线水平
其末端切线水平
．
（2）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，
半径为r2，则 m1
＞
＞
m2，r1
=
=
r2 （填“＞”，“＜”或“=”）
（3）入射球每次从
同一个
同一个
滚下；
（4）碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出P是
碰前入射
碰前入射
小球落地点，M是
碰后入射
碰后入射
小球的落地点．
（5）找小球落地点时，一定要重复多次，找出小球落地点的平均位置，其方法是
用圆规画一尽可能小的圆，将所有落点圈进，其圆心代表平均落点
用圆规画一尽可能小的圆，将所有落点圈进，其圆心代表平均落点
_．
（6）用题中的字母写出体现动量守恒定律的表达式：
m1?OP=m1?OM+m2?ON
m1?OP=m1?OM+m2?ON
．
如图1，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量
C
C
（填选项前的符号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
②图10中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．

接下来要完成的必要步骤是
ADE
ADE
．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，ON
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为
m1?OM+m2?ON=m1?OP
m1?OM+m2?ON=m1?OP
（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2
（用②中测量的量表示）．
④经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′=
14
14
：11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′：p2′=11：
2.9
2.9
．
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值
p1
p
′
1
+p
′
2
为
1.01
1.01
．
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为
76.8
76.8
 cm．
如图1所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

（1）试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量
C
C
（填选项前的序号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h  B．小球抛出点距地面得高度H  C．小球做平抛运动的射程
（2）图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是
A、D、E
A、D、E
．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2      
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为
m1?OM+m2?ON=m1OP
m1?OM+m2?ON=m1OP
（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞．那么还应满足的表达式为
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
（用②中测量的量表示）．
（4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示．碰撞前、后m1-的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′=
14
14
：11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′：p2′=11：
2.9
2.9
．实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值
P1P1′+P2′
为
1.01
1.01
．
在做“碰撞中的动量守恒定律”实验中，下列说法正确的是（　　）
（2011?北京）（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T．请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件
S
S
，使指针对准电流的“0“刻线．②将K旋转到电阻挡“×l00“的位置．
③将插入“十“、“-“插孔的表笔短接，旋动部件
T
T
，使指针对准电阻的
0刻线
0刻线
 （填“0刻线“或“∞刻线“）．
④将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小．为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按
ADC
ADC
的顺序避行操作，再完成读数测量．
A．将K旋转到电阻挡“×1k“的位置    B．将K旋转到电阻挡“×10“的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（2）如图2，用“碰撞实验器“可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
①实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量
C
C
  （填选项前的符号），间接地解决这个问题．
A．小球开始释放高度h      B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的射程
②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是
ADE或DEA或DAE
ADE或DEA或DAE
．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量ml、m2B．测量小球m1开始释放高度h   C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N       E．测量平抛射程OM，ON
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为
m1?OM+m2?ON=m1OP
m1?OM+m2?ON=m1OP
 （用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
 （用②中测量的量表示）．
④经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图3所示．碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1?，则p1：p1?=
14
14
：11；若碰撞结束时m2的动量为p2?，则p1?：p2?=11：
2.9
2.9
．
实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值
p1p1′+p2′
为
1～1.01
1～1.01
．
⑤有同学认为，在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大．请你用④中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为
76.8
76.8
cm．

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