题目内容

【题目】如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图.

(1)若入射小球质量为m1 , 半径为r1;被碰小球质量为m2 , 半径为r2 , 则
A.m1>m2 , r1>r2
B.m1<m2 , r1<r2
C.m1>m2 , r1=r2
D.m1<m2 , r1=r2
(2)为完成此实验,需要调节斜槽末端的切线必须水平,如何检验斜槽末端水平:
(3)设入射小球的质量为m1 , 被碰小球的质量为m2 , P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)成立.即表示碰撞中动量守恒.

【答案】
(1)C
(2)将小球放在斜槽末端看小球是否静止,若静止则水平
(3)m1 =m1 +m2
【解析】解:(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞过程中动能守恒故有 m1v02= m1v12+ m2v22

解得v1= v0

要碰后入射小球的速度v1>0,即m1﹣m2>0,

m1>m2

为了使两球发生正碰,两小球的半径相同,r1=r2

故选C(2)研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出,小球才做平抛运动;把小球轻轻的放在斜槽末端,若小球能保持静止,则说明斜槽末端水平.(3)由于小球下落高度相同,则根据平抛运动规律可知,小球下落时间相同;P为碰前入射小球落点的平均位置,M为碰后入射小球的位置,N为碰后被碰小球的位置,

碰撞前入射小球的速度v1=

碰撞后入射小球的速度

v2=

碰撞后被碰小球的速度v3=

若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,

带入数据得:m1 =m1 +m2

所以需要测量质量和水平位移,用到的仪器是直尺、天平.

所以答案是:(1)C (2)将小球放在斜槽末端看小球是否静止,若静止则水平 (3)m1 =m1 +m2

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