碰撞与动量守恒实验报告

大学物理仿真实验实验报告

碰 撞 和 动 量 守 恒

班级：信息1401 姓名： 龚顺 学号： 201401010127 【实验目的】：

1 了解气垫导轨的原理，会使用气垫导轨和数字毫秒计进行试验。

2 进一步加深对动量守恒定律的理解，理解动能守恒和动量守恒的守恒条件。 【实验原理】

当一个系统所受和外力为零时，系统的总动量守恒，即有

若参加对心碰撞的两个物体的质量分别为m1和m2 ，碰撞前后的速度分别为V10 、V20和V1 、V2。

1， 完全弹性碰撞在完全弹性碰撞中，动量和能量均守恒，故有：

取V20=0，联立以上两式有：

动量损失率：

动能损失率：

2， 完全非弹性碰撞

碰撞后两物体粘在一起，具有相同的速度，即有：

仍然取V20=0，则有：

动能损失率：

动量损失率：

3，一般非弹性碰撞中

一般非弹性碰撞中，两物体在碰撞后，系统有部分动能损失，定义恢复系数：

两物体碰撞后的分离速度比两物体碰撞前的接近速度即恢复系数。当V20=0时有：

e的大小取决于碰撞物体的材料，其值在0~1之间。它的大小决定了动能损失的大小。 当e=1时，为完全弹性碰撞；e=0时，为完全非弹性碰撞；0

动能损失：

【实验仪器】

《碰撞与动量守恒》单元测试

(时间：90分钟，满分：100分)

一、单项选择题

1．下列几种物理现象的解释中，正确的是( )

A．砸钉子时不用橡皮锤，只是因为橡皮锤太轻 B．跳高时在沙坑里填沙，是为了减小冲量 C．在推车时推不动是因为推力的冲量为零

D．动量相同的两个物体受到相同的制动力的作用，两个物体将同时停下来 2．如图1－4所示，一铁块压着一张纸条放在水平桌面上，当以较大速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为( )

A．仍在P点 B．在P点左侧 C．在P点右侧不远处

D．在P点右侧原水平位移的两倍处

3．一支枪水平固定在小车上，小车放在光滑的水平面上，枪发射子弹时，关于车、枪和子弹的说法正确的是( )

A．枪和子弹组成的系统动量守恒 B．枪和车组成的系统动量守恒 C．枪、车和子弹组成的系统动量守恒

D．若忽略摩擦，枪、车组成的系统动量近似守恒

4．质量M＝327 kg的小型火箭(含燃料)由静止发射，发射时共喷出质量m＝27 kg的气体，设喷出的气体相对地面的速度均为v＝1000 m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响，则气体全部喷出后，火箭的速度大小为( )

A．76 m/s C

第六章 碰撞与动量守恒

1．将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略） A．30kg?m/s

B．5.7×102kg?m/s D．6.3×102kg?m/s

C．6.0×102kg?m/s

2（多选）、一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则 A．t=1 s时物块的速率为1 m/s B．t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C．t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D．t=4 s时物块的速度为零

3、如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2vo，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是____________。 A. A和B都向左运动 B. A和B都向右运动

C. A静止，B向右运动 D. A向左运动，B向右运动

4、高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌

《动量》单元检测

一、单选题（4×7=28分）

1．关于物体的动量和动能，下列说法中正确的是(A) A．一物体的动量不变，其动能一定不变 B．一物体的动能不变，其动量一定不变 C．两物体的动量相等，其动能一定相等 D．两物体的动能相等，其动量一定相等

2、玻璃茶杯从同一高度掉下，落在水泥地上易碎，落在海锦垫上不易碎，这是因为茶杯与水泥地撞击过程中：（ D ）

A.茶杯动量较大 B.茶杯动量变化较大 C.茶杯所受冲量较大 D.茶杯动量变化率较大

3、把一支枪固定在小车上，小车放在光滑的水平桌面上．枪发射出一颗子弹．对于此过程，下列说法中正确的（ C ）

A．枪和子弹组成的系统动量守恒 B．枪和车组成的系统动量守恒 C．车、枪和子弹组成的系统动量守恒

D．车、枪和子弹组成的系统近似动量守恒，因为子弹和枪筒之间有摩擦力．且摩擦力的冲量甚小 4、质量为2kg的小车以2m/s的速度沿光滑的水平面向右运动，若将质量为2kg的砂袋以3m/s的速度迎面扔上小车，则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是：（ D ） A．2.6m/s

2019高考物理专题公关 专题07 碰撞与机械能守恒

第一部分 名师综述

综合分析近几年的高考物理试题发现，试题在考查主干知识的同时，注重考查基本概念和基本规律。 考纲要求

1、理解动量、动量变化量的概念；知道动量守恒的条件。 2、会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题。 命题规律

1、动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查。

2、动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点，也是高考的热点；动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点。 第二部分 精选试题 一、选择题

1．如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，B物体上部半圆型槽的半径为R，将物体A从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则 （ ）

A．A不能到达B圆槽的左侧最高点 B．A运动到圆槽的最低点速度为2gR C．B一直向右运动

D．B向右运动的最大位移大小为2R3 【答案】 D 【解析】

AB组成的系统动量守恒，AB刚开始时动量为零，所以运动过程中总动量时刻为零，所以B先向右加速后又减速到零，因为系统机械能守恒，当B静止时

第二节 动量守恒定律 碰撞 爆炸 反冲

(建议用时：60分钟)

一、单项选择题

1．(高考浙江自选模块)如图所示，甲木块的质量为m1，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后( )

A．甲木块的动量守恒 B．乙木块的动量守恒

C．甲、乙两木块所组成系统的动量守恒 D．甲、乙两木块所组成系统的动能守恒

解析：选C.两木块在光滑水平地面上相碰，且中间有弹簧，则碰撞过程系统的动量守恒，机械能也守恒，故选项A、B错误，选项C正确．甲、乙两木块碰撞前、后动能总量不变，但碰撞过程中有弹性势能，故动能不守恒，只是机械能守恒，选项D错误．

2．(2018·泉州检测)有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为

v0、方向水平向右，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，

方向水平向右，则另一块的速度是( )

A．3v0－v C．3v0－2v

B．2v0－3v D．2v0＋v

解析：选C.在最高点水平方向动量守恒，由动量守恒定律可知，3mv0＝2mv＋mv′，可得另一块的速度为v′＝3v0－2v，对比各选项可知，答案选C.

3．一枚火箭搭

篇一：大学物理碰撞打靶实验报告

碰撞打靶实验

物体间的碰撞是自然界中普遍存在的的现象，从宏观物体的一体碰撞到微观物体的粒子碰撞都是物理学中极其重要的研究课题。

本实验通过两个体的碰撞、碰撞前的单摆运动以及碰撞后的平抛运动，应用已学到的力学定律去解决打靶的实际问题，从而更深入地了解力学原理，并提高分析问题、解决问题的能力。

一．实验原理

1. 碰撞：指两运动物体相互接触时，运动状态发生迅速变化的现象。"正碰"是指两碰撞物体的速度都沿着它们质心连线方向的碰撞；其他碰撞则为"斜碰"。

2. 碰撞时的动量守恒：两物体碰撞前后的总动量不变。

3. 平抛运动：将物体用一定的初速度v0沿水平方向抛出，在不计空气阻力的情况下，物体所作的运动称平抛运动，运动学方程为x?v0t，y?12gt（式t中是从抛出开始计算的时2

间，x是物体在时间t内水平方向的移动距离，y是物体在该时间内竖直下落的距离，ｇ是重力加速度）

4. 在重力场中，质量为ｍ的物体在被提高距离ｈ后，其势能增加了?Ep?mgh

5. 质量为m的物体以速度v运动时，其动能为Ek?12mv 2

6. 机械能的转化和守恒定律：任何物体系统在势能和动能相互转化过程中，若合外力对该物体系统所

新题型一 碰撞与动量守恒之单项选择题

样题展示

高空作业须系安全带。如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）。此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为

A．m2ghmghmghm2gh?mg B．?mg C．?mg D．?mg tttt【参考答案】A 【试题分析】人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式v2?2gh，可知v?2gh；缓冲过程（取向上为正）由动量定理得(F?mg)t?0?(?mv)，解得F?内容 碰撞及动量守恒 修订后 名2016年这几年的时间，在选考的三个部分中，必有一道关于碰撞及动量守恒的题，而且分值相师对也较高，一般为10分。 解2．2016年新出了2017年的考试大纲和考试说明，将选修3–5的内容调整为必考内容，这种调读 整，更加说明了碰撞及能量守恒的重要性。 3．2017年是考试改革的第一年，但是从往年选考的内容来看，碰撞和守恒在今年肯定会考，但是其考查形式可能就比较多样，比如可能将碰撞及动量守恒的知识以四选一的单项选择题的形式进行考查。 通关演

2017

1 考点一 碰撞与动量守恒

1．高空作业须系安全带。如果质量为m 的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h (可视为自由落体运动)。此后经历时间t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( ) A.

m 2gh t ＋mg B.m 2gh t －mg C.m gh t ＋mg D.m gh t

－mg 答案 A 解析 人做自由落体运动时，有v ＝2gh ，选向下为正方向，又mgt －Ft ＝0－mv ，得F ＝m 2gh t

＋mg ，所以A 项正确。 2．如图，两滑块A 、B 在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A 的质量为m ，速度大小为2v 0，方向向右，滑块B 的质量为2m ，速度大小为

v 0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是( )

A ．A 和

B 都向左运动

B ．A 和B 都向右运动

C ．A 静止，B 向右运动

D ．A 向左运动，B 向右运动

答案 D

解析 选向右的方向为正方向，根据动量守恒定律得：2mv 0－2mv 0＝mv A ＋2mv B ＝0，选项

A 、

B 、

C 都不满足此式，只有选项

D 满

。 。 。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 专题07 碰撞与动量守恒

【备考建议】

理解动量、动量变化量的概念；知道动量守恒的条件；会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题。本专题综合应用动力学、动量和能量的观点来解决物体运动的多过程问题,是高考的重点和热点，命题情景新，联系实际密切，综合性强，侧重在计算题中命题，是高考的压轴题.动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查；动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点，也是高考的热点；动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲 等问题，以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点。本专题在 高考中主要以两种命题形式出现：一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和动量守恒定律，结合动力学方法解决多运动过程问题；二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒 子运动或电磁感应问题.由于本专题综合性强，因此要在审题上狠下功夫，弄清运动情景，挖掘隐 含条件，有针对性的选择相应的规律和方法.

【经典例题】

考点一： 冲量与动量变化的计算 【典例1】

【2017·新课标Ⅲ卷】（多选）一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开