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

 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。

问题三 实验原理及注意事项

例题3: 如图所示,在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B,做探究碰撞中不变量的实验:

(1)把两滑块A和B紧贴在一起,在A上放质量为m的砝码,置于导轨上,用电动卡销卡住A和B,在与A和B的固定挡板间放一弹簧,使弹簧处于水平方向上的压缩状态。

(2)按下电钮使电动卡销放开,同时起动两个记录两滑块运动时间的电子计时器,当A和B与挡板C和D碰撞同时,电子计时器自动停表,记下A至C运动时间t1,B至D运动时间t2。

(3)重复几次取t1,t2的平均值。

请回答以下几个问题:

①在调整气垫导轨时应注意 ;

②应测量的数据还有 ;

③作用前A、B两滑块速度与质量乘积之和为 ,作用后A、B两滑块速度与质量乘积之和为 。