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[理化生]161實(shí)驗(yàn)：探究碰撞中的不變量(更新版)

2026-04-05 12:57上一頁(yè)面

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【正文】 t2. 若 ( M ＋ m )L1t1＝ ML2t2成立，則 ( M ＋ m ) vA＝ M vB成立，即碰撞中守恒的量是 m v 的矢量和．用遼大教輔考名牌大學(xué) 【小結(jié)】 “ 探究碰撞中的不變量 ” 的實(shí)驗(yàn)方法多種多樣，實(shí)驗(yàn)的情景變化、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方案也隨之變化，有很多實(shí)驗(yàn)都是考查學(xué)生靈活運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理解決不同實(shí)驗(yàn)條件問題的探究創(chuàng)新能力的．用遼大教輔考名牌大學(xué) 我來試試變式用如圖所示的裝置 “ 探究碰撞中的不變量 ” ，質(zhì)量為 mA的鋼球 A 用細(xì)線懸掛于 O點(diǎn)，質(zhì)量為 mB的鋼球 B 放在離地面高度為 H的小支柱 N 上， O 點(diǎn)到 A 球球心的距離為 L ，使懸線在 A 球釋放前張緊，懸線與豎直線的夾角為 α . A 球釋放后擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與 B 球正碰，碰撞后， A 球把輕質(zhì)指示針 OC 推移到與豎直線夾角為 β 處， B 球落在地面上，地面上鋪一張蓋有復(fù)寫紙的白紙 D .保持 α 角度不變，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，白紙上記錄下多個(gè) B 球的落點(diǎn)．用遼大教輔考名牌大學(xué) ( 1 ) 在圖中 s 應(yīng)是 B 球初始位置到 __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _的水平距離． ( 2 ) 為了 “ 探究碰撞中的不變量 ” ，應(yīng)測(cè)得 _ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ _ _ _ 、 _ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ 等物理量． ( 3 ) 碰撞中若 A ， B 滿足： __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___ 等式，說明在碰撞中 “ mv ” 是不變的． B 球落點(diǎn)的平均位置 mA m B α β H L s m A 2 gL ? 1 － co s α ? ＝ m A 2 gL ? 1 － co s β ? ＋ m Bs2 H / g 用遼大教輔考名牌大學(xué) 【解析】在碰撞中， m v 保持不變，則 mAv1＝ mAv ′1＋ mBv ′2① A 在碰前由機(jī)械能守恒得 mAgL (1 － c o s α ) ＝12mAv21，得 v1＝ 2 gL ? 1 － c o s α ? ② A 在碰后由機(jī)械能守恒得 mAgL (1 － c o s β ) ＝12mAv ′21，用遼大教輔考名牌大學(xué) 得 v ′2＝ 2 gL ? 1 － c o s β ? ③ B 被碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，有 v ′2 m / s. 碰撞后兩球的 m v 之和為： m1v ′1＋ m2v ′2＝ 0 . 3 k g 5 m / s ＋ 0 . 1 k g 9 m / s ＝ 1 . 5 k g m / s. 由以上計(jì)算可以看出，在碰撞過程中， m v 這個(gè)量保持不變．【答案】 ( 1 ) 不成立 ( 2 ) 不成立 ( 3 ) m v 用遼大教輔考名牌大學(xué) 技之美思想方法技巧探秘用遼大教輔考名牌大學(xué) 1 ．確定碰撞前后兩物體的速度 ( 1 ) 物體做勻速運(yùn)動(dòng)，用 v ＝ΔxΔt求出物體的速度． ( 2 ) 物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng) ，可用中間時(shí)刻的速度等于這一段時(shí)間內(nèi)的平均速度求出． 2 ．利用 m1v1＋ m2v2＝ m1v1′ ＋ m2v2′ 判斷碰撞前后的總動(dòng)量是否守恒．

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