题目内容
[物理─选修3-5](15分)
(1)(6分)天然放射性元素
Pu经过 次α衰变和 次β衰变,最后变成铅的同位素 。(填入铅的三种同位素
Pb、
Pb、
Pb中的一种)
(2)(9分)某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?
(1)(6分)天然放射性元素
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(2)(9分)某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同,悬挂于同一高度,A、B两摆球均很小,质量之比为1∶2。当两摆均处于自由静止状态时,其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角,然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动,且最大摆角成30°。若本实验允许的最大误差为±4%,此实验是否成功地验证了动量守恒定律?
(1)8;4;![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824120758496395.gif)
(2)证明见解析。
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824120758496395.gif)
(2)证明见解析。
(2)设摆球A、B的质量分别为
、
,摆长为l,B球的初始高度为h1,碰撞前B球的速度为vB.在不考虑摆线质量的情况下,根据题意及机械能守恒定律得
①
②
设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2。有
P1=mBvB ③
联立①②③式得
④
同理可得
⑤
联立④⑤式得
⑥
代入已知条件得
⑦
由此可以推出
≤4% ⑧
所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。
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设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为P1、P2。有
P1=mBvB ③
联立①②③式得
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同理可得
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联立④⑤式得
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241207586361031.gif)
代入已知条件得
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由此可以推出
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所以,此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律。
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