时间:2017-09-26 10:13:05
1、实验题 用如图1所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒。图中PQ是斜槽，QR为水平槽。O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B两球的质量之比mA：mB＝3：1。先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P，重复10次，得到10个落点。再把B球放在水平槽上的末端R处，让A球仍从同一高度处由静止释放，与B球碰撞，碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复10次。A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示，其中米尺的零点与O点对齐。 
（1）碰撞后A球的水平射程应取_____________cm。
（2）本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是_____________。
A．使A、B两小球的质量之比改变为5：1
B．升高小球初始释放点的位置
C．使A、B两小球的直径之比改变为1：3
D．升高桌面的高度，即升高R点距地面的高度
（3）利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为_____________。（结果保留三位有效数字）
参考答案：（1）14.45－14.50
（2）C
（3）1.01－1.02
本题解析：
本题难度：一般
2、计算题 （11分）如图（1）所示，在光滑的水平面上有甲、乙两辆小车，质量为30kg的小孩乘甲车以5m/s的速度水平向右匀速运动，甲车的质量为15kg，乙车静止于甲车滑行的前方，两车碰撞前后的位移随时间变化图象如图（2）所示。
求：（1）甲乙两车碰撞后的速度大小；
（2）乙车的质量；
（3）为了避免甲乙两车相撞，小孩至少以多大的水平速度从甲车跳到乙车上？
参考答案：（1）甲车的速度大小为
，乙车的速度大小为v2=3m/s
（2）
（3）
本题解析：（1）由图可知，碰撞后甲车的速度大小为?（1分）
乙车的速度大小为v2="3m/s?" （1分）
（2）在碰撞过程中，三者组成的系统满足动量守恒。
?（2分）
解得：?（1分）
（3）设人跳向乙车的速度为v人,由动量守恒定律得
人跳离甲车：
?（1分）
人跳至乙车：
?（1分）
为使二车避免相撞，应满足
?（2分）
?
取“=”时，人跳离甲车的速度最小，
?（2分）
本题难度：简单
3、简答题 在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测．1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中
| E 2 |
| E 2 |
| h p |
| 2mEk |
参考答案：（1）根据质量数守恒、电荷数守恒，知中微子的质量数和电荷数为0和0．故A正确，B、C、D错误．
故选A．
（2）产生的能量是由于质量亏损．两个电子转变为两个光子之后，质量变为零，由E=△mc2，故一个光子的能量为E2，带入数据得E2=8.2×10-14J．
正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体，故系统总动量为零，故如果只产生一个光子是不可能的，因为此过程遵循动量守恒．
（3EK=12mv2，P=mv，联立两式得，粒子的动量P=
本题解析：
本题难度：一般
4、实验题 某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：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所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．?
(1)若已得到打点纸带如图所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选__________段来计算A的碰前速度，应选__________段来计算A和B碰后的共同速度(以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)．? 
(2)已测得小车A的质量mA=0.40kg，小车B的质量mB=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前mAvA+mBvB=__________kg·m／s；碰后mAvA"+mBvB"=__________kg·m／s．由此得出实验结论：__________。
参考答案：（1）BC；DE?
（2）0.420；0.417；小车A、B组成的系统碰撞前后总动量守恒
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 （6分）．如图（a）所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的冲量时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图（ｂ）所示，电源频率为50Ｈｚ，则碰撞前甲车运动速度大小为______ｍ／ｓ，甲、乙两车的质量比ｍ甲：ｍ乙＝_______．
参考答案：0.6?；2:1
本题解析：碰前小车甲的速度：
；碰后两小车的共同速度：
，由动量守恒定律：m甲v甲=（m甲+m乙）v共，代入数据解得：m甲：m乙=2:1 .
本题难度：简单