题目内容
【题目】利用两个小球的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示。两个小球大小相同,质量不相等。主要实验步骤如下:
①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2();
②将斜槽靠近桌子边缘置于桌面上固定,使斜槽末端切线水平,在末端点挂上重垂线,在地面已经铺好的纸上记录重垂线所指位置O点;
③不放置被碰小球b,让小球a从某固定点自由滚下,重复多次后记录落地点平均位置P;
④在斜槽末端放置小球b,让小球a从同一点自由滚下,重复多次后记录两小球落地点平均位置M和N;
⑤用米尺测量OP、OM、ON的距离。
(1)a、b两小球中质量较大的是小球_________(填“a”或b”)。
(2)因为两小球做平拋运动的时间相同,平拋运动的水平位移与初速度_________,所以在计算式中可以用水平位移取代初速度。
(3)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。
【答案】a 成正比
【解析】
(1)[1].为防止两小球碰撞后,入射小球反弹,入射小球的质量应大于被碰小球的质量,即小球a的量m1。
(2)[2].因为两小球做平拋运动的时间t相同,水平位移
x=vt
所以
即平抛运动的水平位移与初速度成正比,在计算式中可以用水平位移取代初速度。
(3)[3].要验证动量守恒定律,即验证,小球离开轨道后做平拋运动,它们拋出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t得
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