题目内容
【题目】如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。
①下列说法中不符合本实验要求的是 (选填选项前面的字母)
A.轨道应当尽量光滑,以减小实验误差
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有秒表和刻度尺
②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的质量分别为ma、mb;
C.小球a、b的半径r;
D.小球a、b在离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间;
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.
③小球a、b的质量ma、mb应该满足ma mb(填“大于”或“小于”或“等于”)
④实验时,先不放b球,让a球多次从同一位置由静止释放,找到平均落点B;放上b球后,将a球仍从同一位置释放并重复实验。实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,在记录纸上找到了两球平均落点位置为A、C,并测得各落点到O点的距离分别为OA、OB和OC。验证碰撞中的动量守恒的达式为:______
【答案】①AD ②BE ③> ④maOB=maOA+mbOC
【解析】试题分析:①轨道没必要光滑,只要到达底端的速度相等即可,选项A没必要;在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放,选项B正确;)要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,选项C正确;需要使用的测量仪器有刻度尺,不需要秒表,选项D没必要;故选AD.
②本实验必须测量的物理量有:小球a、b的质量分别为ma、mb;记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC;故选BE;
③小球a、b的质量ma、mb应该满足ma大于mb,以保证入射球不反弹;
④放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的A点和C点.
碰撞过程中,如果水平方向动量守恒,由动量守恒定律得:mav1=mav1′+mbv2,小球做平抛运动时抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间t相等,两边同时乘以时间t,mav1t=mav1′t+mbv2t,得:maOB=maOA+mbOC