题目内容

【题目】某同学用下图所示装置探究AB两球在碰撞中动量是否守恒。该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度,实验装置和具体做法如下,图中PQ是斜槽,QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滑下,和B球碰撞后,AB球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次,并画出实验中AB两小球落点的平均位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。其中米尺水平放置,且平行于GRO所在的竖直平面,米尺的零点与O点对齐。

1)(2分)为了使两球碰撞为一维碰撞,所选两球的直径关系为:A球的直径 B球的直径(大于等于小于);为减小实验误差,在两球碰撞后使A球不反弹,所选用的两小球质量关系应为mA mB(选填小于大于等于);

2)(2分)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答: (填选项号)。

A、水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离

BA球与B球碰撞后,测量A球与B球落点位置到O点的距离

CA球和B球在空间飞行的时间

D、测量G点相对于水平槽面的高度

3)(4分)已知mAmBEFJ是实验中小球落点的平均位置,请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断,A球没有碰撞B球时的落点是 点(在EFJ三个落点中选填),A球与B球碰撞后A球的落点是 点(在EFJ三个落点中选填)。该同学通过实验数据说明在实验中AB两球碰撞中动量守恒,请你用上图中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是

【答案】1)等于 大于 (2AB 3F E mAOF=mAOE+mBOJ

【解析】试题分析:(1)为了保证能够发生正碰,需要使两球的直径相等;为了使碰撞后不反弹,必须使mA>mB;(2)据mAvA=mAvA+mBvB,由于AB球都从平台上做平抛运动,运动时间相同,则有:mAxoA=mAxoA+mBxOB,所以AB选项正确;(3A球没有碰撞B球时的落点是FA球与B球碰撞后A球的落点是E,:mAxoF=mAxoE+mBxOJ

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