题目内容
【题目】某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律,实验过程如下:
①安装固定斜槽,用重锤线确定槽口末端点对应水平地面投影点,记作O;
②将质量为m1的小球放在斜槽适当位置,释放小球,多次重复操作,确定小球落下时的平均位置记为B;
③把小球m2静止放在斜槽末端,再次释放小球m1,让两个小球发生碰撞,多次重复操作,记录m1、m2两小球落点的平均位置分别为A、C;
④用刻度尺测量A、B、C各点到O点的距离,分别为记为xOA、xOB、xOC。
请回答下列问题:
(1)在进行实验时满足的条件是(_______)
A. 斜槽必须光滑
B. 斜槽末端切线必须水平且必须测量轨道末端到地面的距离
C. 实验中应用大小相同的小球且m1要大于m2
D. 实验中m1每次必须从同一高度由静止滚下
(2)只要关系式_____________(用题中给出的物理量表示)成立,则说明两球碰撞过程动量守恒。
【答案】CD
【解析】
(1)[1]A.实验中是通过平拋运动的基本规律求解碰撞前后的速度,只要小球离开轨道后做平抛运动即可,对斜槽是否光滑没有要求,故A错误;
B.要保证每次小球都做平抛运动则轨道的末端必须水平,但不需要测量轨道末端到地面的距离,故B错误;
C.为了保证小球碰撞为对心正碰,且碰后不反弹,要求实验中应用大小相同的小球且m1要大于m2,故C正确;
D.要保证碰撞前的速度相同,所以m1每次都要从同一高度由静止滚下,故D正确。
故选CD。
(2)[2]要验证动量守恒定律即
小球做平抛运动,由平抛运动规律可知,两小球在空中运动的时间相同,上式可转换为
所以需验证
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