题目内容
【题目】某同学用图所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让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痕迹,重复10次;然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止,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.回答下列问题:
(1)在安装实验器材时斜槽的末端应___________。
(2)小球a、b质量、
的大小关系应满足
____
,两球的半径应满足
_____
(选填“>”、“<”或“=”).
(3)本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示,这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图中水平面上的_______点和_____点。
(4)在本实验中结合图,验证动量守恒的验证式是下列选项中的 ________ 。
A.
B.
C.
【答案】 (1)保持水平 (2)> = (3)A C (4)B
【解析】(1)小球离开轨道后做平抛运动,在安装实验器材时斜槽的末端应保持水平,才能使小球做平抛运动。
(2)为防止碰撞过程入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量ma大于mb,即ma>mb,为保证两个小球的碰撞是对心碰撞,两个小球的半径要相等,故填>、=。
(3)由图1可知,小球a和小球b相撞后,被碰小球b的速度增大,小球a的速度减小,
b球在前,a球在后,两球都做平抛运动,由图示可知,未放被碰小球时小球a的落地点为B点,碰撞后a、b的落点点分别为A、C点。
(4)小球在空中的运动时间t相等,如果碰撞过程动量守恒,则有: ,
两边同时乘以时间t得: ,可得:
,故B正确,AC错误。
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