题目内容

在“验证碰撞中动量守恒”的实验中,所验证的是从斜槽某一位置滚下的小球A在斜槽的水平出口处与静止小球B发生对心碰撞时动量守恒.两球半径大小均为r,且已知.实验时,小球A的质量m1和小球B的质量m2的大小关系是m1_________m2.实验时,除实验装置外还需要的测量工具应有__________.实验时若球的落点分别为图中所示的M、P、N点,则A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是____________.

>  天平  毫米刻度尺  m1=m1·+m2(-2r)


解析:

m1>m2的目的是保证碰撞后m1的速度方向与初速度同向.列动量守恒式时,碰撞后,m1、m2的动量都为正值,这样便于列式,减少了不必要的麻烦.若m1<m2,则碰后m1返回,守恒式改为:m1=m1·+m2(-2r).

练习册系列答案
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(1)在“探究碰撞中的守恒量”的实验中,也可以探究“mv2”这个量(对应于动能)的变化情况.
①若采用弓形弹片弹开滑块的方案,如图1甲所示,弹开后的mv2的总量
 
弹开前mv2的总量(填大于、等于或小于),这是因为
 

②若采用图1中乙图的方案,碰撞前mv2的总量
 
碰后mv2的总量(填大于、等于或小于),说明弹性碰撞中
 
守恒.
③若采用图中1丙图的方案,碰撞前mv2的总量
 
碰后mv2的总量(填大于、等于或小于),说明非弹性碰撞中存在
 
损失.
(2)某同学用图2所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.
①本实验必须测量的物理量有
 

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
②根据实验要求,ma
 
mb(填“大于”、“小于”或“等于”);
③放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?(不必作分析)
 

④为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,下图给出了小球a落点附近的情况,由图3可得OB距离应为
 
 cm;
⑤按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是
 

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