题目内容

【题目】用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律,实验装置如图所示,斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重锤线所指的位置O。接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置MPNO点的距离,即线段OMOPON的长度。

(1)对于上述实验操作,下列说法正确的是___________

A.轨道一定是光滑的

B.必须要测量轨道末端到地面的高度

C.每次小球1都要从同一高度由静止滚下

D.实验过程中,白纸可以移动,复写纸不能移动

(2)入射小球1与被碰小球2直径相同,它们的质量m1m2的大小应满足m1____m2(“>”“<” “=”

(3)实验时,要验证两小球碰撞前后动量是否守恒,下列表达式正确的是______

A. B.

C. D.

【答案】C > A

【解析】

1A、斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果,只要到达底端时速度相同即行,故A错误;

B、因为平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,所以不需要测量轨道末端到地面的高度,故B错误;

C、每次小球1都要从同一高度由静止滚下,以保证小球到达斜槽轨道末端时的速度相等,故C正确;

D、实验中白纸不能移动,但复写纸是可以移动的,可以保证落点位置不变,故D错误。

2)实验中为了防止入射球反弹,应让入射球质量大于被碰球的质量。

3)因为平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,OPA球不与B球碰撞平抛运动的位移,该位移可以代表A球碰撞前的速度,OMA球碰撞后平抛运动的位移,该位移可以代表碰撞后A球的速度,ON是碰撞后B球的水平位移,该位移可以代表碰撞后B球的速度,当所测物理量满足表达式m1m1m2,说明两球碰撞遵守动量守恒定律,故A正确,BCD错误。

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