高中物理人教版选修3-5全册每课一练【打包】.rar

1．在利用悬线悬挂等大小球探究碰撞中的不变量的实验中，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速度
C．两小球必须都是刚性球，且质量相同
D．两小球碰后可以粘在一起共同运动
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＝12mv2－0，即初速度要求为0，B正确；本实验中对小球是否有弹性无要求，C错误；两球正碰后，有各种运动情况，所以D正确。
答案：ABD
2．在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差(　　)
A．导轨安放不水平　　　　 B．小车上挡光板倾斜
C．两小车质量不相等 D．两小车碰后连在一起
解析：导轨不水平，小车速度将会受重力影响，A项对；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，导致速度计算出现误差，B项对。
答案：AB
3．在用打点计时器做探究碰撞中的不变量实验时，下列哪些操作是正确的(　　)
A．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了改变两车的质量
B．相互作用的两车上，一个装上撞针，一个装上橡皮泥，是为了碰撞后粘在一起
C．先接通打点计时器的电源，再释放拖动纸带的小车
D．先释放拖动纸带的小车，再接通打点计时器的电源
解析：车的质量可以用天平测量，没有必要一个用钉子而另一个用橡皮泥配重。这样做的目的是为了碰撞后两车粘在一起有共同速度，选项B正确；打点计时器的使用原则是先接通电源，C项正确。
答案：BC
4. “探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m1＝15 g，原来静止的被碰小球m2＝10 g，由实验测得它们在碰撞前后的x－t图象如图16－1－8所示，由图可知，入射小球碰撞前的m1v1是________，入射小球碰撞后的m1v1′是__________，被碰小球碰撞后的m2v2′是________。由此得出结论_______________________________________________________。

图16－1－8
解析：由图可知碰撞前m1的速度大小v1＝0.20.2 m/s＝1 m/s，
故碰撞前的m1v1＝0.015×1 kg•m/s＝0.015 kg•m/s。
碰撞后m1速度大小v1′＝0.3－0.20.4－0.2 m/s＝0.5 m/s，
m2的速度大小v2′＝0.35－0.20.4－0.2 m/s＝0.75 m/s，
故m1v1′＝0.015×0.5 kg•m/s＝0.007 5 kg•m/s，
m2v2′＝0.01×0.75 kg•m/s＝0.007 5 kg•m/s，
可知m1v1＝m1v1′＋m2v2′。
答案：0.015 kg•m/s　0.007 5 kg•m/s 0．007 5 kg•m/s　碰撞中mv的矢量和是守恒的量
5．某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车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16－1－9 a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，长木板右端下面垫放小木片用以平衡摩擦力。

图16－1－9
(1)若已测得打点纸带如图b所示，并测得各计数点间距(已标在图上)，A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前速度，应选________段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”“BC”“CD”“DE”)
(2)已测得小车A的质量mA＝0.40 kg，小车B的质量mB＝0.20 kg。由以上测量结果可得：碰前mAvA为____________kg•m/s；碰后(mA＋mB)v共为________kg•m/s。
解析：(1)从纸带上打点情况看，BC段表示小车做匀速直线运动，又具有较大的速度，因此BC段能较准确地描述小车A在碰撞前的运动情况，应选该段计算小车A的碰前速度。从CD段打点情况看，小车的运动情况还未稳定，而在DE段内小车运动稳定，故应选用DE段计算碰后A和B的共同速度。
(2)小车A在碰前速度为：
vA＝BC5×1f＝10.50×10－25×0.02 m/s＝1.050 m/s
小车A在碰撞前动量：
mAvA＝0.40×1.050 kg•m/s＝0.420 kg•m/s
碰撞后A、B共同速度：v共＝DE5×1f＝6.95×10－25×0.02 m/s＝0.695 m/s
碰撞后A、B的总动量：
(mA＋mB)v共＝(0.20＋0.40)×0.695 kg•m/s
＝0.417 kg•m/s
答案：(1)BC　DE　(2)0.420　0.417
6．在“探究碰撞中的不变量”的实验中，下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图16－1－10所示。

图16－1－10
实验过程：
(1)调节气垫导轨水平，并使光电计时器系统正常工作。
(2)在滑块1上装上挡光片并测出其长度L。
(3)在滑块2的碰撞端面粘上橡皮泥(或双面胶纸)。
(4)用天平测出滑块1和滑块2的质量m1、m2。
(5)把滑块1和滑块2放在气垫导轨上，让滑块2处于静止状态(v2＝0)，用滑块1以初速度v1与之碰撞(这时光电计时器系统自动计算时间)，撞后两者粘在一起，分别记下滑块1的挡光片碰前通过光电门的遮光时间t1和碰后通过光电门的遮光时间t2。
(6)先根据v＝L/t计算滑块1碰撞前的速度v1及碰后两者的共同速度v；再计算两滑块碰撞前后的动量，并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据：m1＝0.324 kg，m2＝0.181 kg，L＝1.00×10－3 m
次数 滑块1 滑块2 碰前系统动量kg•m/s 碰后系统动量kg•m/s
v1/ m/s v/ m/s v2/ m/s v/ m/s m1v1 m2v2 (m1＋m2)v
1 0.290 0.184 0 0.184
2 0.426 0.269 0 0.269
结论：
解析：先分清碰前与碰后的状态量，再代入数据计算。
答案：
次数 滑块1 滑块2 碰前系统动量
kg•m/s 碰后系统动量
kg•m/s
v1/ m/s v/ m/s v2/ m/s v/ m/s m1v1 m2v2 (m1＋m2)v
1 0.290 0.184 0 0.184 0.094 0 0.093
2 0.426 0.269 0 0.269 0.138 0 0.136
结论：在误差允许的范围内，碰前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和。

7.气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为无摩擦。在实验室中我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨及质量均为M的滑块A和B进行实验，如图16－1－11所示。实验步骤如下：

图16－1－11..