【題目】某同學(xué)用如圖1所示實驗裝置驗證碰撞中的動量守恒。將斜槽固定在水平桌面上,讓入射球1從斜槽上某點A由靜止釋放,記錄球在地面的落點;在斜槽末端放上被碰球2再次讓球1從斜槽上A點由靜止釋放,記錄球1和球2的落點。重復(fù)上述過程10次,用盡可能小的圓將10個落點圈在一起,圓心M、P、N代表落點,斜槽末端在水平地面的豎直投影為O,用刻度尺測量小球的水平位移,如圖2所示。

(1)為完成實驗下列操作必須的是________。

A.斜槽末端切線方向保持水平

B.入射球1的質(zhì)量小于被碰球2的質(zhì)量

C.實驗中入射小球從同一位置由靜止釋放

D.測出斜槽末端到地面的高度h,計算球的速度

(2)未放被碰球時,由刻度尺讀出入射球拋出的水平位移為____________cm;

(3)測得球1和球2的質(zhì)量分別為m1m2,小球的水平位移分別為xOM、xON、xOP,若關(guān)系式_________________成立(用所測物理量符號表示),則可驗證碰撞過程動量守恒。

【答案】AC

【解析】

(1) A、要保證每次小球都做平拋運動,則軌道的末端必須水平,故A正確.

B、為了使小球碰后不被反彈,要求被碰小球質(zhì)量大于碰撞小球質(zhì)量,故B錯誤.

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、本實驗中兩小球落地時間相同,故不需要測量高度h來計算下落時間;故D錯誤;

故選AC.

(2)未放被碰球時的落點為P點,用盡可能小的圓將盡可能多的小球的落點圈住,圓心的位置就可以看成是小球的平均落點;該落點的讀數(shù)為25.55cm.

(3)小球離開軌道后做平拋運動,由于小球拋出點的高度相等,小球的運動時間t相等,如果碰撞過程動量守恒,則:m1v1=m1v1′+m2v2,兩邊同時乘以時間t得:m1v1t=m1v1t+m2v2t,則:m1xOP=m1xOM+m2xON,故實驗需要驗證的表達式為:.

練習冊系列答案
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1)計算與計數(shù)點“4”相對應(yīng)的小車的瞬時速度為v4=_______m/s.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

2)利用圖中的數(shù)據(jù)可求出小車運動的加速度a=_______m/s2

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A. 恒力F大小為2mg

B. 小環(huán)運動到C點時的速度最大

C. AD小環(huán)機械能增加mgR

D. 小環(huán)運動到B點時受到大環(huán)彈力為5mg

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(1)2s內(nèi)電場力做的功

(2)物塊的質(zhì)量m

(3)物塊在前6s內(nèi)的位移大小

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(2)滑塊在木板上相對木板運動的時間。

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B. 當擺再次到達左側(cè)最高點時,游客可體驗最大的加速度

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