题目内容

在做验证碰撞中动量守恒的实验中,入射小球的质量m1必须
大于
大于
(填大于或小于)被碰小球的质量m2,是为了碰撞发生后
m1
m1
(“m1”或“m2”)小球立即水平飞出.当不放小球m2时,m1从某一高度下滑落在P点,当放上小球m2时,m1从同一高度下滑与m2碰撞后落在M点,m2落在N点,用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度,则要验证的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
分析:验证碰撞中的动量守恒,入射球的质量应大于被碰球的质量,碰撞后入射球可以直接水平飞出,不会反弹,否则入射球会反弹;小球离开斜槽后做平抛运动,抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间相等,小球的水平位移与初速度成正比,可以用水平位移代替初速度,根据图示实验数据、应用动量守恒定律确定需要验证的表达式.
解答:解:在做验证碰撞中动量守恒的实验中,入射小球的质量m1必须大于被碰小球的质量m2
是为了碰撞发生后m1小球立即水平飞出.
小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相同,
平抛运动在水平方向做匀速直线运动,速度v=
s
t
,如果碰撞前后动量守恒,
则:m1v1=m1v1′+m2v2
m1×
OP
t
=m1×
OM
t
+m2×
ON
t

m1OP=m1OM+m20N,
实验需要验证的表达式是:m1OP=m1OM+m20N;
故答案为:大于,m1,m1OP=m1OM+m2ON.
点评:知道实验注意事项、知道实验原理即可正确解题,本题难度不大,掌握基础知识即可正确解题.
练习册系列答案
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(1)在“探究碰撞中的守恒量”的实验中,也可以探究“mv2”这个量(对应于动能)的变化情况.
①若采用弓形弹片弹开滑块的方案,如图1甲所示,弹开后的mv2的总量
 
弹开前mv2的总量(填大于、等于或小于),这是因为
 

②若采用图1中乙图的方案,碰撞前mv2的总量
 
碰后mv2的总量(填大于、等于或小于),说明弹性碰撞中
 
守恒.
③若采用图中1丙图的方案,碰撞前mv2的总量
 
碰后mv2的总量(填大于、等于或小于),说明非弹性碰撞中存在
 
损失.
(2)某同学用图2所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.
①本实验必须测量的物理量有
 

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
②根据实验要求,ma
 
mb(填“大于”、“小于”或“等于”);
③放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?(不必作分析)
 

④为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,下图给出了小球a落点附近的情况,由图3可得OB距离应为
 
 cm;
⑤按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是
 

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