题目内容
【题目】为了验证动量守恒定律,某同学选取了两个材质相同、体积不等的立方体滑块A和B,按下述步骤进行实验:
步骤1:在A、B的相撞面分别装上橡皮泥,以便二者相撞以后能够立刻结为整体;
步骤2:安装好实验装置如图,铝质轨道槽的左端是倾斜槽,右端是长直水平槽.倾斜槽和水平槽由一小段圆弧连接,轨道槽被固定在水平桌面上,在轨道槽的侧面与轨道等高且适当远处装一台数码频闪照相机;
步骤3:让滑块B静置于水平槽的某处,滑块A从斜槽某处由静止释放,同时开始频闪拍摄,直到A、B停止运动,得到一幅多次曝光的数码照片;
步骤4:多次重复步骤3,得到多幅照片,挑出其中最理想的一幅,打印出来,将刻度尺紧靠照片放置,如图所示.
(1)由图分析可知,滑块A与滑块B碰撞发生的位置________.(选填下列选项序号)
①在P5、P6之间 ②在P6处 ③在P6、P7之间
(2)为了探究碰撞中动量是否守恒,需要直接测量或读取的物理量是_____和⑥.(选填下列选项序号)
①A、B两个滑块的质量m1和m2
②滑块A释放时距桌面的高度
③频闪照相的周期
④照片尺寸和实际尺寸的比例
⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78
⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89
⑦滑块与桌面间的动摩擦因数
采用s34、s45、s56分析推算滑块A撞前速度,采用s67、s78、s89分析推算滑块AB相撞后速度,从而写出滑块AB相撞过程待验证动量守恒的表达式为____________________。
【答案】 ② ① m1(s45+2s56-s34)=(m1+m2)(2s67+s78-s89)
【解析】(1)位置滑块速度明显减小,故A、B相撞的位置在处,故②正确.
(2)设碰撞前滑块A在的速度分别为,碰撞后,整体在的速度分别为,则,又,得到碰撞前滑块A速度,同理,碰撞后整体的速度,原来需要验证的方程为,将上两式代入整理得,