Question

5．如圖所示，某同學(xué)利用半徑相同、質(zhì)量較小的A球和質(zhì)量較大的B球來(lái)探究動(dòng)量守恒定律，圖中QR為水平槽．實(shí)驗(yàn)時(shí)，他讓A球從斜槽上某一固定位置G由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，重復(fù)上述操作10次；再把B球放在水平槽末端，讓A球仍從位置G由靜止?jié)L下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自落點(diǎn)的痕跡，重復(fù)操作10次．圖中的O點(diǎn)是水平槽末端的垂直投影點(diǎn)．用天平稱量出兩球的質(zhì)量，用米尺測(cè)量出各球落點(diǎn)的平均位置到O點(diǎn)的距離，如表：

mA/g	mB/g	OM/cm	ON/cm	OP/cm
10.0	40.0	39.30	54.85	98.29

①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析可得：M點(diǎn)是B球的落點(diǎn)，則N點(diǎn)是A球在碰撞后的落點(diǎn)，P點(diǎn)是A球在碰撞前的落點(diǎn)．（填“碰撞前”或“碰撞后”）
②取小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為單位時(shí)間，用m_A、m_B和圖中字母表示碰撞前的總動(dòng)量p₁=m_AOP，碰撞后的總動(dòng)量p₂=m_AON+m_BOM．
③將表中數(shù)據(jù)代入發(fā)現(xiàn)p₁大于p₂（填“大于”、“等于”或“小于”），其主要原因是：A、B碰撞后，A反彈，A離開(kāi)水平槽時(shí)的速度小球碰撞后的速度．

Answer 1

分析 ①小球離開(kāi)水平槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題；
②根據(jù)動(dòng)量的計(jì)算公式分析答題；
③根據(jù)兩球的質(zhì)量關(guān)系與實(shí)驗(yàn)步驟分析答題．

解答 解：①小球A與B碰撞后的速度變小，小于不與B發(fā)生碰撞時(shí)的速度，小球離開(kāi)水平槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，球水平位移與初速度成正比，初速度越大，水平位移越大，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，N點(diǎn)是A球在碰撞后的落點(diǎn)，P點(diǎn)是A球在碰撞前的落點(diǎn)．
②小球離開(kāi)水平槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，球水平位移與初速度成正比，即：s=vt，以運(yùn)動(dòng)時(shí)間t為時(shí)間單位，可以用小球的水平位移代替小球的速度，則碰撞前的總動(dòng)量：p₁=m_AOP，碰撞后的總動(dòng)量p₂=m_AON+m_BOM．
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可知，p₁大于p₂，這是由于小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量，A、B發(fā)生碰撞后，A球要反彈，A向左運(yùn)動(dòng)返回斜面，然后再?gòu)男泵嫔蠞L下到達(dá)水平槽，然后離開(kāi)槽做平拋運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中，A要克服摩擦力做功，A的動(dòng)能減小，A返回水平槽末端時(shí)的速度小于剛碰撞后的速度，A離開(kāi)水平槽后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移ON偏�。�
故答案為：①碰撞后；碰撞前；②m_AOP；m_AON+m_BOM；③大于；A、B碰撞后，A反彈，A離開(kāi)水平槽時(shí)的速度小球碰撞后的速度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，知道實(shí)驗(yàn)原理，分析清楚實(shí)驗(yàn)過(guò)程即可正確解題；解題時(shí)要注意該實(shí)驗(yàn)與平時(shí)所做實(shí)驗(yàn)的不同，在這里，入射球的質(zhì)量小于被碰球的質(zhì)量．