【題目】如圖所示,為驗證碰撞中的動量守恒的實驗裝置示意圖。已知a、b小球的質量分別為mamb,半徑相同,圖中P點為單獨釋放a球的平均落點,M、Na、b小球碰撞后落點的平均位置.

(1)本實驗必須滿足的條件是___________.

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端的切線水平

C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放

D.入射球與被碰球滿足ma=mb

(2)為了驗證動量守恒定律,需要測量OP間的距離x1、OM間的距離x2___________.

(3)為了驗證動量守恒,需驗證的關系式是___________.

【答案】BC ON間的距離x3 ()

【解析】

第一空.A.“驗證動量守恒定律的實驗中,是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的,只要離開軌道后做平拋運動,對斜槽是否光滑沒有要求,故A錯誤;

B.要保證每次小球都做平拋運動,則軌道的末端必須水平,故B正確;

C.要保證碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下,故C正確;

D.為了保證小球碰撞為對心正碰,且碰后不反彈,要求mamb,故D錯誤.

應填BC.

第二空.要驗證動量守恒定律定律,即驗證:,小球離開軌道后做平拋運動,它們拋出點的高度相等,在空中的運動時間t相等,上式兩邊同時乘以t得:,得:,因此實驗需要測量:測量OP間的距離x1,OM間的距離x2,ON間的距離x3

第三空.由以上分析可知,實驗需要驗證:,或.

練習冊系列答案
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B.12 s內,物體向左運動,且速度大小在減小

C.13 s內,物體的加速度方向向左,大小為4 m/s2

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B. 物塊A對斜面的壓力一定增大

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用天平測出兩個小球的質量(分別為m1m2,且m1m2);

按照如圖所示的那樣,安裝好實驗裝置,將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點的切線水平.將一斜面BC連接在斜槽末端;

先不放小球2,讓小球1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置E

將小球2放在斜槽前端邊緣上,讓小球1從斜槽頂端A處仍由靜止?jié)L下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球1和小球2在斜面上的落點位置;

用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離.圖中DE、F點是該同學記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為LD、LE、LF

根據(jù)該同學的實驗,請你回答下列問題:

1)小球12發(fā)生碰撞后,1的落點是圖中的 點,2的落點是圖中的 點.

2)用測得的物理量來表示,只要滿足關系式 ,則說明碰撞中動量是守恒的.

3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關系式 ,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.

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