题目内容
【题目】如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图。
(1)本实验中,实验必须要求的条件是(________)
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端点的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D.入射球与被碰球满足ma>mb,ra=rb
(2)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是______;
A.maON=maOP+mbOM
B. maOP=maON+mbOM
C.maOP=maOM+mbON
D.maOM=maOP+mbON
【答案】BCD C
【解析】
(1)[1]A.本实验必须要求入射小球在每次碰撞前的速度相同即可,与斜槽是否光滑无关,故A错误;
B.只有斜槽末端点的切线水平才能保证碰后小球做平抛运动,故B正确;
C.根据动能定理可知,只有满足入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放时,入射速度才能相同,故C正确;
D.根据弹性碰撞规律,若入射小球质量小于被碰小球的质量时,入射小球要被碰回,所以必须满足ma>mb;只有满足两小球的半径相同时,碰后两小球的速度才能在一条直线上,故D正确。
故选BCD。
(2)[2]碰撞过程中,如果水平方向动量守恒,由动量守恒定律得
小球做平抛运动时抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间t相等,两边同时乘以时间t,则有
即
故选C。
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