题目内容
18.某同学用两个小球的碰撞来验证动量守恒定律,如图所示(1)实验中需要的测量仪器或工具有天平,刻度尺,圆规.
(2)入射球质量m1,半径r1和被碰球质量m2,半径r2的大小应满足的条件是m1>m2,r1=r2.
(3)入射球单独滚下时离开斜槽后的水平位移是oB,入射球碰撞后的水平位移是oA,被碰球的水平位移是o'C.图OO′的长度等于2r,如果实验满足m1OP=m1OM+m2(ON-2r),,则说明碰撞中动量守恒.
分析 (1)明确实验原理和实验方法,从而分析应需要的实验仪器;
(2)验证碰撞过程中的动量守恒实验,入射球的质量应大于被碰球的质量,同时为了实现对心碰撞,应保证两球半径相同;
(3)由于两球从同一高度下落,故下落时间相同,所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比,然后根据动量守恒列方程即可求解.
解答 解:(1)根据实验原理可知,实验中需要测量平抛距离,故需要用到刻度尺; 同时需要测量小球质量,故需要天平,同时为了确定落点,故应用到圆轨;
(2)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,为防止被碰球碰后反弹,入射球的质量必须远大于被碰球的质量,同时为了实现对心碰撞,应让两球的半径相同.
(3)入射球单独滚下时离开斜槽后的水平位移是 oB,入射球碰撞后的水平位移是 oA,被碰球的水平位移是o'C.图OO′的长度等于球的直径2r,小球粒子轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,
m1v1=m1v1′+m2v2′,两边同时乘以时间t,则m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,
则有:
m1OP=m1OM+m2(ON-2r)
故答案为:(1)天平; 刻度尺; 圆规; (2)m1>m2; r1=r2; (3)oB;oA; o'C;2r;m1OP=m1OM+m2(ON-2r)
点评 本题考查验证动量守恒定律的实验,要注意明确实验原理和实验方法,要注意两小球的抛出点不同,故在分析水平距离时要注意明确抛出点的位置,从而正确确定水平位移.
练习册系列答案
相关题目
9.两个材料相同且动能相等而质量不同的物体,在相同的水平面上滑行直至停下,正确的说法是( )
A. | 质量小的物体滑行时间长 | B. | 质量大的物体滑行时间长 | ||
C. | 质量小的物体滑行距离大 | D. | 质量大的物体滑行距离大 |
3.在下列物体的运动中,可视作质点的物体有( )
A. | 从北京开往广州的一列火车车轮 | B. | 研究转动的汽车轮胎 | ||
C. | 研究绕地球运动时的航天飞机 | D. | 研究自转的地球 |
8.质量为m的物体从距地面高h处自由下落,经时间t落到地面,则有( )
A. | 在这段时间内重力对物体做的功是mg2t2 | |
B. | 物体落地瞬间重力的即时功率是mg$\sqrt{2gh}$ | |
C. | 在这段时间内重力的平均功率是$\frac{mgh}{t}$ | |
D. | 在这段时间内重力的平均功率是$\frac{1}{2}$mg2t |