“碰撞 問題 碰撞過程作用時間短.相互作用力大的特點.決定了所有碰撞問題均遵守動量守恒定律.對正碰.根據碰撞前后系統(tǒng)的動能是否變化.又分為彈性碰撞和非彈性碰撞. 彈性碰撞:系統(tǒng)的動量和動能均守恒.因而有: m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ ① m1v12+m2v22=m1v1′2+m2v2′2 ② 上式中v1.v1′分別是m1碰前和碰后的速度.v2.v2′分別是m2碰前和碰后的速度. 解①②式得 v1′= ③ v2′= ④ 注意:如果兩物體質量相等.代入③④得: 即:兩物體交換速度.不僅大小交換而且速度的方向也交換. 完全非彈性碰撞:m1與m2碰后速度相同.設為v,則 m1v1+m2v2=(m1+m2)v,v=. 系統(tǒng)損失的最大動能ΔEkm=m1v12+m2v22- (m1+m2)v2.非彈性碰撞損失的動能介于彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間. 在處理碰撞問題時.通常要抓住三項基本原則: (1)碰撞過程中動量守恒原則. (2)碰撞后系統(tǒng)動能不增原則. (3)碰撞后運動狀態(tài)的合理性原則. 碰撞過程的發(fā)生應遵循客觀實際.如甲物追乙物并發(fā)生碰撞.碰前甲的速度必須大于乙的速度.碰后甲的速度必須小于.等于乙的速度或甲反向運動. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

用如圖1所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關K和兩個部件S、T。

請根據下列步驟完成電阻測量:

①旋動部件________,使指針對準電流的“0”刻線。

②將K旋轉到電阻擋“×100”的位置。

③將插入“+”、“—”插孔的表筆短接,旋動部件_____,使指針對準電阻的_____(填“0刻線”或“∞刻線”。

④將兩表筆分別與待測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小,為了得到比較準確的測量結果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按_____的順序進行操作,再完成讀數(shù)測量。

A.  將K旋轉到電阻擋”x1K”的位置

B.  將K旋轉到電阻擋”x10”的位置

C.  將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接

D.  將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準

(2)如圖2,用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。

①試驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量       (填選項前的序號),間接地解決這個問題

A小球開始釋放高度           

B小球拋出點距地面的高度

C小球做平拋運動的射程

②圖2中點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球多次從斜軌上位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程,然后,把被碰小球靜止于軌道的水平部分,再將入射小球從斜軌上位置靜止釋放,與小球相撞,并多次重復。

接下來要完成的必要步驟是      (填選項的符號)

A.用天平測量兩個小球的質量

B.測量小球開始釋放高度h

C.測量拋出點距地面的高度h

D.分別找到相碰后平均落地點的位置M、N

E.測量平拋射程OM,ON

③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為             (用②中測量的量表示);

若碰撞是彈性碰撞。那么還應滿足的表達式為           (用②中測量的量表示)。

④經測定,,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖3所示。

碰撞前,后­m1動量分別為p1與p1,則p1:p1=     ;若碰撞結束時m2的動量為p2,則p1: p2=11:   

實驗結果說明,碰撞前、后總動量的比值           

⑤有同學認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質,其它條件不變,可以使被撞小球做平拋運動的射程增大。請你用④中已知的數(shù)據,分析和計算出被撞小球m2平拋運動射程ON的最大值為         cm

 

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用如圖1所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關K和兩個部件S、T。

請根據下列步驟完成電阻測量:

①旋動部件________,使指針對準電流的“0”刻線。

②將K旋轉到電阻擋“×100”的位置。

③將插入“+”、“—”插孔的表筆短接,旋動部件_____,使指針對準電阻的_____(填“0刻線”或“∞刻線”。

④將兩表筆分別與待測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小,為了得到比較準確的測量結果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按_____的順序進行操作,再完成讀數(shù)測量。

A.  將K旋轉到電阻擋”x1K”的位置

B.  將K旋轉到電阻擋”x10”的位置

C.  將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接

D.  將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準

(2)如圖2,用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。

①試驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量      (填選項前的序號),間接地解決這個問題

A小球開始釋放高度           

B小球拋出點距地面的高度

C小球做平拋運動的射程

②圖2中點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球多次從斜軌上位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程,然后,把被碰小球靜止于軌道的水平部分,再將入射小球從斜軌上位置靜止釋放,與小球相撞,并多次重復。

接下來要完成的必要步驟是      (填選項的符號)

A.用天平測量兩個小球的質量、

B.測量小球開始釋放高度h

C.測量拋出點距地面的高度h

D.分別找到相碰后平均落地點的位置M、N

E.測量平拋射程OM,ON

③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為             (用②中測量的量表示);

若碰撞是彈性碰撞。那么還應滿足的表達式為           (用②中測量的量表示)。

④經測定,,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖3所示。

碰撞前,后­m1動量分別為p1與p1,則p1:p1=     ;若碰撞結束時m2的動量為p2,則p1: p2=11:   

實驗結果說明,碰撞前、后總動量的比值          

⑤有同學認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質,其它條件不變,可以使被撞小球做平拋運動的射程增大。請你用④中已知的數(shù)據,分析和計算出被撞小球m2平拋運動射程ON的最大值為         cm

 

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用如圖1所示的多用電表測量電阻,要用到選擇開關K和兩個部件S、T。
請根據下列步驟完成電阻測量:

①旋動部件________,使指針對準電流的“0”刻線。
②將K旋轉到電阻擋“×100”的位置。
③將插入“+”、“—”插孔的表筆短接,旋動部件_____,使指針對準電阻的_____(填“0刻線”或“∞刻線”。
④將兩表筆分別與待測電阻相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過小,為了得到比較準確的測量結果,請從下列選項中挑出合理的步驟,并按_____的順序進行操作,再完成讀數(shù)測量。
A. 將K旋轉到電阻擋”x1K”的位置
B. 將K旋轉到電阻擋”x10”的位置
C. 將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接
D. 將兩表筆短接,旋動合適部件,對電表進行校準
(2)如圖2,用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。

①試驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量      (填選項前的序號),間接地解決這個問題
A小球開始釋放高度           
B小球拋出點距地面的高度
C小球做平拋運動的射程
②圖2中點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球多次從斜軌上位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程,然后,把被碰小球靜止于軌道的水平部分,再將入射小球從斜軌上位置靜止釋放,與小相撞,并多次重復。
接下來要完成的必要步驟是     (填選項的符號)
A.用天平測量兩個小球的質量、
B.測量小球開始釋放高度h
C.測量拋出點距地面的高度h
D.分別找到相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM,ON
③若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為             (用②中測量的量表示);
若碰撞是彈性碰撞。那么還應滿足的表達式為           (用②中測量的量表示)。
④經測定,,小球落地點的平均位置距O點的距離如圖3所示。

碰撞前,后­m1動量分別為p1與p1,則p1:p1=    ;若碰撞結束時m2的動量為p2,則p1: p2=11:   
實驗結果說明,碰撞前、后總動量的比值          
⑤有同學認為,在上述實驗中僅更換兩個小球的材質,其它條件不變,可以使被撞小球做平拋運動的射程增大。請你用④中已知的數(shù)據,分析和計算出被撞小球m2平拋運動射程ON的最大值為         cm

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(1)在彈性限度內,彈簧彈力的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度的比值,叫做彈簧的勁度系數(shù)。為了測量一輕彈簧的勁度系數(shù),某同學進行了如下實驗設計:如圖所示,將兩平行金屬導軌水平固定在豎直向下的勻強磁場中,金屬桿ab與導軌接觸良好,水平放置的輕彈簧一端固定于O點,另一端與金屬桿連接并保持絕緣。在金屬桿滑動的過程中,彈簧與金屬桿、金屬桿與導軌均保持垂直,彈簧的形變始終在彈性限度內,通過減小金屬桿與導軌之間的摩擦和在彈簧的形變較大時讀數(shù)等方法,使摩擦對實驗結果的影響可忽略不計。請你按要求幫助該同學解決實驗所涉及的兩個問題。

①幫助該同學完成實驗設計。請你用低壓直流電源()、滑動變阻器()、電流表()、開關()設計一電路圖,畫在圖中虛線框內,并正確連在導軌的C、D兩端。

②若已知導軌間的距離為d,勻強磁場的磁感應強度為B,正確連接電路后,閉合開關,使金屬桿隨擋板緩慢移動,當移開擋板且金屬桿靜止時,測出通過金屬桿的電流為I1,記下金屬桿的位置,斷開開關,測出彈簧對應的長度為x1;改變滑動變阻器的阻值,再次讓金屬桿靜止時,測出通過金屬桿的電流為I2,彈簧對應的長度為x2,則彈簧的勁度系數(shù)k=_______。

(2)氣墊導軌(如圖甲)工作時,空氣從導軌表面的小孔噴出,在導軌表面和滑塊內表面之間形成一層薄薄的空氣層,使滑塊不與導軌表面直接接觸,大大減小了滑塊運動時的阻力。為了驗證動量守恒定律,在水平氣墊導軌上放置兩個質量均為a的滑塊,每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器所用電源的頻率均為b。氣墊導軌正常工作后,接通兩個打點計時器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運動,兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動。圖乙為某次實驗打出的、點跡清晰的紙帶的一部分,在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3。若題中各物理量的單位均為國際單位,那么,碰撞前兩滑塊的動量大小分別為_________、_________,兩滑塊的總動量大小為_____________;碰撞后兩滑塊的總動量大小為_________。重復上述實驗,多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內相等,則動量守恒定律得到驗證。

圖甲

圖乙

 

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碰撞

(1)定義:相對運動的物體相遇,在________內,通過相互作用,運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程叫做碰撞.

(2)碰撞的特點

①作用時間極短,內力遠大于外力,總動量總是守恒的.

②碰撞過程中,總動能不增.因為沒有其它形式的能量轉化為動能.

③碰撞過程中,當兩物體碰后________時,即發(fā)生完全非彈性碰撞時,系統(tǒng)動能損失________.

④碰撞過程中,兩物體產生的位移可忽略.

(3)碰撞的分類

①彈性碰撞(或稱完全彈性碰撞)

如果在彈性力的作用下,只產生機械能的轉移,系統(tǒng)內無機械能的損失,稱為彈性碰撞(或稱完全彈性碰撞).此類碰撞過程中,系統(tǒng)動量和機械能同時守恒.

②非彈性碰撞

如果是非彈性力作用,使部分機械能轉化為物體的內能,機械能有了損失,稱為非彈性碰撞.此類碰撞過程中,系統(tǒng)動量守恒,機械能有損失,即機械能不守恒.

③完全非彈性碰撞

如果相互作用力是完全非彈性力,則機械能向內能轉化量最大,即機械能的損失最大,稱為完全非彈性碰撞.碰撞物體粘合在一起,具有同一速度.此類碰撞過程中,系統(tǒng)動量守恒,機械能不守恒,且機械能的損失最大.

(4)判定碰撞可能性問題的分析思路

①判定系統(tǒng)動量是否守恒.

②判定物理情景是否可行,如追碰后,前球動量不能減小,后球動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判定碰撞前后動能是不增加.

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