题目内容

【题目】如图所示.用碰撞实验器可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.

(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量__________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.

A.小球开始释放高度

B.小球抛出点距地面的高度

C.小球做平抛运动的射程

(2)图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置,测量平抛射程然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上位置静止释放,与小球2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是__________.(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量

B.测量小球开始释放高度

C.测量抛出点距地面的高度

D.分别找到相碰后平均落地点的位置

E.测量平抛射程

(3)经测定, m2=,小球落地点的平均位置距点的距离如图所示.碰撞前、后的动量分别为,则__________;若碰撞结束时m2的动量为,则__________

【答案】 C ADE 14 2.9

【解析】(1)验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度,故C正确

(2)要验证动量守恒定律定律,即验证:,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相等,
上式两边同时乘以t得:,得:
因此实验需要测量:两球的质量、小球的水平位移,故选ADE正确;

(3)设落地时间为,则

则碰前的动量

碰后的动量

则知碰撞前后动量之比:

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