题目内容
【题目】根据所学知识完成题目:
(1)在探究碰撞中的不变量时,采用如图所示的实验装置,仪器按要求安装好后开始实验,第一次不放被碰小球,第二次把被碰小球直接静止放在斜槽末端的水平部分,在白纸上记录重锤位置和各小球落点的平均位置依次为O、A、B、C,则下列说法中正确的是
A.第一、二次入射小球的落点依次是B、A
B.第一、二次入射小球的落点依次是C、B
C.第二次入射小球和被碰小球落地时间相同
D.第二次入射小球和被碰小球落地时间不相同
(2)入射小球1与被碰小球2直径相同,它们的质量m1和m2的关系应是m1m2
(3)安装和调整实验装置的要求是:斜槽末端切线①;入射小球每次应从②释放.
(4)设入射小球被碰小球的质量分别为m1、m2 , 不放球m2 , 球m1 从槽上滚下,落到B,与O点距离记为OB;放上球m2 , 落点分别为A和C,与O点距离分别记为OA和OC,则验证两球撞前后动量守恒的表达式为 .
【答案】
(1)A,C
(2)大于
(3)水平,同一高度静止释放
(4)m1OB=m1OA+m2OC
【解析】解:(1)A、入射小球和被碰小球相撞后,被碰小球的速度增大,入射小球的速度减小,碰前碰后都做平抛运动,高度相同,落地时间相同,所以B点是没有碰时入射小球的落地点,A点是碰后入射小球的落地点,C碰后被碰小球的落地点,故A正确,B错误;
C、碰后都做平抛运动,竖直高度相同,所以第二次入射小球和被碰小球将同时落地,故C正确,D错误;(2)为了防止入射球反弹,应让入射球的质量大于被碰球的质量;(3)实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用.所以斜槽轨道必须要水平,至于是否光滑没有影响,只要能抛出就行.为确保有相同的水平初速度,所以要求从同一位置无初速度释放.(4)小球做平抛运动,高度决定时间,故时间相等,设为t,则有
OB=v10t
OA=v1t
OC=v2t
根据动量守恒得:m1v10=m1v1+m2v2,将以上各式代入可得:
m1v10t=m1v1t+m2v2t,
即m1OB=m1OA+m2OC;
所以答案是:(1)AC;(2)大于(3)①水平 ②同一高度静止释放(4)m1OB=m1OA+m2OC
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