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精英家教网图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图.
(1)入射小球1与被碰小球2直径相同,均为d,它们的质量相比较,应是m1
 
m2
(2)为了保证小球做平抛运动,必须调整斜槽使
 
分析:(1)为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变,故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量.
(2)为了保证小球做平抛运动,所以必须使斜槽的末端切线水平.
解答:解:(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有
1
2
m1v02=
1
2
m1v12+
1
2
m2v22
解得v1=
m1-m2
m1+m2
v0
 

要碰后入射小球的速度v1>0,即m1-m2>0,
故答案为:>.
(2)要小球做平抛运动,则斜槽的末端必须水平.
故答案为;其末端切线水平.
故本题的答案为:
(1)>,
(2)其末端切线水平.
点评:入射球与靶球碰撞时动量守恒,同时动能也守恒,这是为什么应该让入射球的质量大于靶球的质量的原因,故掌握实验原理是顺利解决此类题目的基础.
练习册系列答案
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(1)在“探究碰撞中的守恒量”的实验中,也可以探究“mv2”这个量(对应于动能)的变化情况.
①若采用弓形弹片弹开滑块的方案,如图1甲所示,弹开后的mv2的总量
 
弹开前mv2的总量(填大于、等于或小于),这是因为
 

②若采用图1中乙图的方案,碰撞前mv2的总量
 
碰后mv2的总量(填大于、等于或小于),说明弹性碰撞中
 
守恒.
③若采用图中1丙图的方案,碰撞前mv2的总量
 
碰后mv2的总量(填大于、等于或小于),说明非弹性碰撞中存在
 
损失.
(2)某同学用图2所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将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压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,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.
①本实验必须测量的物理量有
 

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
②根据实验要求,ma
 
mb(填“大于”、“小于”或“等于”);
③放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?(不必作分析)
 

④为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,下图给出了小球a落点附近的情况,由图3可得OB距离应为
 
 cm;
⑤按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是
 

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