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αA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________(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 mAmBαβHLx

【解析】

;(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,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

练习册系列答案
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【题目】某学习小组小球1和小球2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,在水平地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置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,认为其圆心就是小球落点的平均位置,记为P点;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的B点,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)在上述实验操作中,下列说法正确的是____

A.小球1的质量一定大于小球2的质量,小球1的半径可以大于小球2的半径

B.斜槽口距地面的高度不用测量

C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,这样碰前的速度大,测量误差较小

D.实验过程中白纸不可以移动,复写纸可以拿起来观察点迹是否清晰

(2)以下提供的器材中,本实验必需的有____

A.刻度尺    B.游标卡尺 C.天平 D.秒表

(3)设小球1的质量为m1,小球2的质量为m2MP的长度为L1ON的长度为L2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为______________________________

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