题目内容
为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤做了如下实验:(1)用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2).
(2)按照如图所示的那样,安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平.将一斜面BC连接在斜槽末端.
(3)先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
(4)将小球m2放在斜槽前端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置.
(5)用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.
图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的_________点,m2的落点是图中的_________点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式____________,则说明碰撞中动量是守恒的.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式__________,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
(1)D F
(2)m1=m1+m2
(3)m1LE=m1LD+m1LF
解析:设斜面倾角为θ,小球平抛运动,由Lsinθ=gt2,Lcosθ=vt,得抛出速度v∝,验证动量是否守恒的表达式为,m1v0=m1v1+m2v2,即m1=m1+m2.若没有机械能损失,则=m1+m2,代人v∝,得m1LE=m1LD+m1LF
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