1、 1一維碰撞 兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng)，這種碰撞叫做一維碰撞 2追尋不變量 在一維碰撞的情況下與物體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的量只有物體的質(zhì)量和物體的速度 設(shè)兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1、m2，碰撞前它們速度分別為v1、v2，碰撞后的速度分別為v1、v2.規(guī)定某一速度方向?yàn)檎?碰撞前后物體質(zhì)量不變，但質(zhì)量并不描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不是我們追尋的“不變量”必須在各種碰撞的情況下都不改變的量，才是我們追尋的不變量 3. 在新教材中以氣墊導(dǎo)軌為載體，要注意這個(gè)新變化這類問題可結(jié)合光電門，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行考查 1實(shí)驗(yàn)條件的保證、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量 實(shí)驗(yàn)必須保證碰撞是一維的，即兩個(gè)物體在碰撞之前沿同一直

2、線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿同一直線運(yùn)動(dòng)； 用天平測(cè)量物體的質(zhì)量； 測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體在碰撞前后的速度可以充分利用所學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)，如利用勻速運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)，并借助于斜槽、氣墊導(dǎo)軌、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶等來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮涂刂茖?shí)驗(yàn)條件 圖1351 2實(shí)驗(yàn)方案 用小車研究碰撞 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車A的后面讓小車A運(yùn)動(dòng)，小車B靜止在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩個(gè)小車連接成一體(如圖1351)通過紙帶測(cè)出它們碰撞前后的速度 例1：某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做探究碰撞中的守恒量的實(shí)驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌裝置如圖1352(a)所示，所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由

3、導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔，導(dǎo)軌空腔內(nèi)不斷通入的壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出，使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上，這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差圖1352 (1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟： 安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕，使導(dǎo)軌水平； 向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣； 把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè)，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度，直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí)，紙帶始終在水平方向； 使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩； 把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間； 先_，然后_，讓滑塊帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng)； 取下紙帶，重復(fù)步驟，選出理想的紙帶如

4、圖1352(b)所示； 測(cè)得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量310g，滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g. 試完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容 (2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動(dòng)量為_kgm/s；兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動(dòng)量為_kgm/s(保留三位有效數(shù)字) 解析:作用前系統(tǒng)的總動(dòng)量為滑塊1的動(dòng)量 p1m1v1. v1(0.2/0.1)m/s2m/s， p1(0.312)kgm/s0.620kgm/s. 作用后系統(tǒng)的總動(dòng)量為滑塊1和滑塊2的動(dòng)量和，且此時(shí)兩滑塊具有相同的速度v， v(0.168/0.14)m/s1.2m/s， p2(m1m2)v(0.3100.205

5、)1.2kgm/s 0.618kgm/s. 答案：(1)接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，放開滑塊1； (2)0.620, 0.618；1.24, 0.732；6.45, 8.73； (3)滑塊1、2碰撞前后的動(dòng)量總和； (4)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔有摩擦 方法點(diǎn)撥：本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)是速度的計(jì)算，計(jì)算時(shí)要注意單位和有效數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)驗(yàn)證完畢要注意對(duì)數(shù)據(jù)評(píng)估分析，找到誤差形成的原因 變式訓(xùn)練1：物理探究小組的同學(xué)，設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車A使之做勻速運(yùn)動(dòng)，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并粘合在一起，繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)，裝置如圖1353甲所示，在小車A后面連著紙帶，

6、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊小木片用以平衡摩擦力圖1353 (1)若已得到打點(diǎn)紙帶如圖1353乙所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距標(biāo)在圖上，則應(yīng)選_段來計(jì)算A車碰撞前的速度；應(yīng)選_段來計(jì)算A、B碰后的共同速度(以上兩空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”) (2)已測(cè)得小車A的質(zhì)量mA0.40kg，小車B的質(zhì)量為mB0.20kg，由以上測(cè)得結(jié)果可得：碰前總動(dòng)量_kgm/s；碰后動(dòng)量_kgm/s. 解析：(1)由紙帶可知，BC段點(diǎn)跡均勻且間隔較大，表明勻速運(yùn)動(dòng)的速度較大，DE段點(diǎn)跡均勻，但間隔較小表明勻速運(yùn)動(dòng)的速度較小所以應(yīng)選BC、DE段 (2)由紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算出碰撞前后的速度大小，即可得到答案 答案： BC； DE； 0.420； 0.417. 例2：如圖1354所示，在實(shí)驗(yàn)室中用兩端帶豎直擋板C、D的氣墊導(dǎo)軌和有固定擋板的質(zhì)量都是M的滑塊A、B，做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1)把兩滑塊A、B緊貼在一起，在A上放質(zhì)量為m的砝碼，置于導(dǎo)軌上，用電動(dòng)卡銷卡住A、B，在A、B的固定擋板間放入一彈簧，使彈簧處于水平壓縮狀態(tài) 圖1354 (2)按下電鈕使電動(dòng)卡銷放開，同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)記錄兩滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)間的電子計(jì)時(shí)器，當(dāng)A、B與擋板C、D碰撞同時(shí)，電子計(jì)時(shí)器同時(shí)停表