题目内容
【题目】如图所示的装置中,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上.O点到A球球心的距离为L.使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线的夹角为α,A球释放后摆动到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处,B球落到地面上,地面上铺一张盖有复写纸的白纸D.保持α角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点.
(1)图中x应是B球做________(从“平抛”、“自由落体”、“圆周”中三选一)运动的水平位移大小.
(2)为了探究碰撞中的守恒量,在已知重力加速度g的条件下,还需要测得的七个物理量是________________(填写题目中所给物理量符号).
(3)用测得的物理量表示:mAvA=______;mAvA′=______;mBvB′=________.
【答案】平抛 mA、mB、α、β、H、L、x
【解析】
解;(1) A球释放后摆动到最低点时恰与球正碰,碰撞后
球初速度方向水平,只受重力,所以
球做平抛运动,
应是
球做平抛运动的水平位移大小;
(2)实验过程中需要求出两小球碰撞前后的动量,因此需要知道小球的质量与速度,小球的速度可以由动能定理与平抛运动知识求得,因此该实验需要测量的物理量有:小球的质量、
,倾角
与
,球
飞出时的高度
,球 B做平抛运动的水平位移大小
,绳长
,即需要测量的量有:
、
、
、
、
、
,
;
(3)小球从处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律得:
,解得:
,则
;
小球与小球
碰撞后继续运动,在
碰后到达最左端过程中,机械能再次守恒,由机械能守恒定律得:
,解得
,则
碰撞后球做平抛运动,水平方向:
,竖直方向
,解得
,则碰后
球的动量
;

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