题目内容
【题目】用如图甲所示装置验证动量守恒定律.实验中
甲
(1)为了尽量减小实验误差,在安装斜槽轨道时,应让斜槽末端保持水平,这样做的目的是________.
A.使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
B.使入射球与被碰小球碰后能同时飞出
C.使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向
D.使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失
(2)若A球质量为m1=50 g,两小球发生正碰前后的位移—时间(x-t)图象如图乙所示,则小球B的质量为m2=________.
乙
(3)调节A球自由下落高度,让A球以一定速度v与静止的B球发生正碰,碰后两球动量正好相等,则A、B两球的质量之比应满足________.
【答案】 C 20g
【解析】(1)研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时小球才做平抛运动,故ABD错误,C正确;
(2)由图2所示图象可以知道碰撞前: ,
由图求出碰后 和 的速度分别为:
,
两物体碰撞过程系统动量守恒,以的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得: ,
代入计算得出:;
(3)设碰撞后两者的动量都为P,因为题意可以知道,碰撞前后总动量为2P,根据动量和动能的关系有:,
碰撞过程动能不增加,有: :,
计算得出:
为了入射小球碰撞时反弹,引起实验误差,所以要保证入射小球的质量大于被碰小球的质量,即
综上所述本题答案是:(1)C (2) (3)
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