题目内容

【题目】某学习小组小球1和小球2碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置,在水平地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,认为其圆心就是小球落点的平均位置,记为P点;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的B点,让小球1A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置MPNO点的距离,即线段OMOPON的长度。

(1)在上述实验操作中,下列说法正确的是____

A.小球1的质量一定大于小球2的质量,小球1的半径可以大于小球2的半径

B.斜槽口距地面的高度不用测量

C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,这样碰前的速度大,测量误差较小

D.实验过程中白纸不可以移动,复写纸可以拿起来观察点迹是否清晰

(2)以下提供的器材中,本实验必需的有____

A.刻度尺    B.游标卡尺 C.天平 D.秒表

(3)设小球1的质量为m1,小球2的质量为m2MP的长度为L1ON的长度为L2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为______________________________

【答案】BD AC m1L1=m2L2

【解析】

1)为防止入射球1碰后反弹,则小球1的质量一定大于小球2的质量;为保证两球正碰,则小球1的半径要等于小球2的半径,选项A错误;此实验用小球平抛的水平位移代替小球的初速度,则斜槽口距地面的高度不用测量,选项B正确;小球在斜槽上的释放点的高度大小要适当,不一定越高越好,选项C错误;实验过程中白纸不可以移动,复写纸可以拿起来观察点迹是否清晰,选项D正确。

2)本实验必需的有刻度尺和天平,刻度尺用来测量小球的水平位移;天平用来测量小球的质量;故选AC.

3)要验证的表达式:,两边乘以t可得:,即,即.

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