“碰撞 问题 碰撞过程作用时间短.相互作用力大的特点.决定了所有碰撞问题均遵守动量守恒定律.对正碰.根据碰撞前后系统的动能是否变化.又分为弹性碰撞和非弹性碰撞. 弹性碰撞:系统的动量和动能均守恒.因而有: m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ ① m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2 ② 上式中v1.v1′分别是m1碰前和碰后的速度.v2.v2′分别是m2碰前和碰后的速度. 解①②式得 v1′= ③ v2′= ④ 完全非弹性碰撞:m1与m2碰后速度相同.设为v,则 m1v1+m2v2=(m1+m2)v,v=. 系统损失的最大动能ΔEkm=m1v12+m2v22-(m1+m2)v2.非弹性碰撞损失的动能介于弹性碰撞和完全非弹性碰撞之间. 在处理碰撞问题时.通常要抓住三项基本原则: (1)碰撞过程中动量守恒原则. (2)碰撞后系统动能不增原则. (3)碰撞后运动状态的合理性原则. 碰撞过程的发生应遵循客观实际.如甲物追乙物并发生碰撞.碰前甲的速度必须大于乙的速度.碰后甲的速度必须小于.等于乙的速度或甲反向运动. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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________,使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接,旋动部件_____,使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”。

④将两表笔分别与待测电阻相接,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_____的顺序进行操作,再完成读数测量。

A.  将K旋转到电阻挡”x1K”的位置

B.  将K旋转到电阻挡”x10”的位置

C.  将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

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       (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           

B小球抛出点距地面的高度

C小球做平抛运动的射程

②图2中点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程,然后,把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是      (填选项的符号)

A.用天平测量两个小球的质量

B.测量小球开始释放高度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             (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           (用②中测量的量表示)。

④经测定,,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动量分别为p1与p1,则p1:p1=     ;若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1: p2=11:   

实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值           

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,可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据,分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为         cm

 

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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________,使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接,旋动部件_____,使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”。

④将两表笔分别与待测电阻相接,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_____的顺序进行操作,再完成读数测量。

A.  将K旋转到电阻挡”x1K”的位置

B.  将K旋转到电阻挡”x10”的位置

C.  将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

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      (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           

B小球抛出点距地面的高度

C小球做平抛运动的射程

②图2中点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程,然后,把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。

接下来要完成的必要步骤是      (填选项的符号)

A.用天平测量两个小球的质量

B.测量小球开始释放高度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             (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           (用②中测量的量表示)。

④经测定,,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动量分别为p1与p1,则p1:p1=     ;若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1: p2=11:   

实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值          

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,可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据,分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为         cm

 

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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________,使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接,旋动部件_____,使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”。
④将两表笔分别与待测电阻相接,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_____的顺序进行操作,再完成读数测量。
A. 将K旋转到电阻挡”x1K”的位置
B. 将K旋转到电阻挡”x10”的位置
C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
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      (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           
B小球抛出点距地面的高度
C小球做平抛运动的射程
②图2中点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程,然后,把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上位置静止释放,与小相撞,并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是     (填选项的符号)
A.用天平测量两个小球的质量
B.测量小球开始释放高度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             (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           (用②中测量的量表示)。
④经测定,,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动量分别为p1与p1,则p1:p1=    ;若碰撞结束时m2的动量为p2,则p1: p2=11:   
实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值          
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,可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据,分析和计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为         cm

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(1)在弹性限度内,弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的长度的比值,叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲度系数,某同学进行了如下实验设计:如图所示,将两平行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好,水平放置的轻弹簧一端固定于O点,另一端与金属杆连接并保持绝缘。在金属杆滑动的过程中,弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直,弹簧的形变始终在弹性限度内,通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧的形变较大时读数等方法,使摩擦对实验结果的影响可忽略不计。请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。

①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源()、滑动变阻器()、电流表()、开关()设计一电路图,画在图中虚线框内,并正确连在导轨的C、D两端。

②若已知导轨间的距离为d,匀强磁场的磁感应强度为B,正确连接电路后,闭合开关,使金属杆随挡板缓慢移动,当移开挡板且金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I1,记下金属杆的位置,断开开关,测出弹簧对应的长度为x1;改变滑动变阻器的阻值,再次让金属杆静止时,测出通过金属杆的电流为I2,弹簧对应的长度为x2,则弹簧的劲度系数k=_______。

(2)气垫导轨(如图甲)工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为a的滑块,每个滑块的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连,两个打点计时器所用电源的频率均为b。气垫导轨正常工作后,接通两个打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分,在纸带上以同间距的6个连续点为一段划分纸带,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。若题中各物理量的单位均为国际单位,那么,碰撞前两滑块的动量大小分别为_________、_________,两滑块的总动量大小为_____________;碰撞后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验,多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证。

图甲

图乙

 

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碰撞

(1)定义:相对运动的物体相遇,在________内,通过相互作用,运动状态发生显著变化的过程叫做碰撞.

(2)碰撞的特点

①作用时间极短,内力远大于外力,总动量总是守恒的.

②碰撞过程中,总动能不增.因为没有其它形式的能量转化为动能.

③碰撞过程中,当两物体碰后________时,即发生完全非弹性碰撞时,系统动能损失________.

④碰撞过程中,两物体产生的位移可忽略.

(3)碰撞的分类

①弹性碰撞(或称完全弹性碰撞)

如果在弹性力的作用下,只产生机械能的转移,系统内无机械能的损失,称为弹性碰撞(或称完全弹性碰撞).此类碰撞过程中,系统动量和机械能同时守恒.

②非弹性碰撞

如果是非弹性力作用,使部分机械能转化为物体的内能,机械能有了损失,称为非弹性碰撞.此类碰撞过程中,系统动量守恒,机械能有损失,即机械能不守恒.

③完全非弹性碰撞

如果相互作用力是完全非弹性力,则机械能向内能转化量最大,即机械能的损失最大,称为完全非弹性碰撞.碰撞物体粘合在一起,具有同一速度.此类碰撞过程中,系统动量守恒,机械能不守恒,且机械能的损失最大.

(4)判定碰撞可能性问题的分析思路

①判定系统动量是否守恒.

②判定物理情景是否可行,如追碰后,前球动量不能减小,后球动量在原方向上不能增加;追碰后,后球在原方向的速度不可能大于前球的速度.

③判定碰撞前后动能是不增加.

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同步练习册答案