题目内容

【题目】碰撞中的动量守恒实验装置如图甲所示,让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下,与静止在支柱上质量为m2的小球B发生对心碰撞.

1)安装轨道时,要求轨道末端____________.

2)两小球的质量应满足m1____________m2

3)用游标卡尺测小球直径时的读数如图乙所示,则小球的直径d=___________cm.

4)实验中还应测量的物理量是_______

A.两小球的质量m1m2

B.小球A的初始高度h

C.轨道末端切线离地面的高度H

D.两小球平抛运动的时间t

E.球A单独滚下时的落地点PO点距离SOP

F.碰后AB两小球的落地点MNO点距离SOMSON

5)若碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,下列式子可能成立的是_______

A B

C D

6)若碰撞为弹性碰撞,除动量守恒外,还需满足的关系式是________.(用所测物理量的字符表示)

【答案】切线水平 > 1.04 AEF B

【解析】

1[1]为了保证每次小球都做平抛运动,则需要轨道的末端切线水平.

2[2]验证碰撞中的动量守恒实验,为防止入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即m1>m2.

3[3]游标卡尺的游标是10分度的,其精确度为0.1mm,则图示读数为:10mm+4×0.1mm=10.4mm=1.04cm.

4[4]小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,两球碰撞动量守恒,有:

两边同时乘以时间t,则

根据落点可化简为:

则实验还需要测出:两小球的质量m1m2;球A单独滚下时的落地点PO点距离SOP

F;碰后AB两小球的落地点MNO点距离SOMSON;故填AEF.

5[5]根据动量守恒:

移项化简有:

即:

.

故填B.

6[6]若两球为弹性碰撞,满足机械能守恒:

速度用平抛的水平位移代换后,可得:

.

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