题目内容

【题目】探究碰撞中的不变量实验中,装置如图所示,入射小球A与被碰小球B的质量分别为mAmB.

(1)mA ______ mB(填大于、小于或者等于)

(2)现有下列器材,为完成本实验,必需的器材有_____.

A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.圆规

(3)用图中的符号来表示AB两小球碰撞过程中动量守恒的表达式是___________

【答案】 大于 BCD

【解析】(1)要使两球发生对心正碰,两球半径应相等,为防止入射球碰撞后反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即:m1m2大小关系为m1m2.

(2)小球离开轨道后做平抛运动,由得小球做平抛运动的时间,由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同,则它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒,需要验证:m1v1=m1v1′+m2v2,则:m1v1t=m1v1t+m2v2t,得m1x1=m1x1′+m2x2,由图所示可知,需要验证:m1OP=m1OM+m2ON,因此实验需要测量的量有:①入射小球的质量,②被碰小球的质量,③入射小球碰前平抛的水平位移,④入射小球碰后平抛的水平位移,⑤被碰小球碰后平抛的水平位移,测量水平位移需要用直尺,测质量需要天平,找平均落点需要用到圆规画最小圆因此需要的实验器材是BCD.

(3)根据分析可知验证的表达式为:m1OP=m1OM+m2ON.

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