题目内容
【题目】某同学用如图1所示装置,通过半径相同的A,B两球的碰撞来验证动量守恒定律.
(1)实验中必须要求的条件是(______)
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量(______)
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点P到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点M到O点的距离
C.A球与B球碰撞后,测量B球落点N到O点的距离
D.测量A球或B球的直径
E.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
F.测量释放点G相对于水平槽面的高度
G.测量水平槽面离地的高度
(3)某次实验中得出的落点情况如图2所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为___________.
【答案】BD ABCE 4:1
【解析】
(1)[1]A.“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故A错误;
B.要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故B正确;
C.为了使小球碰后不被反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,故C错误;
D.要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故D正确
故选BD。
(2)[2]小球离开轨道后做平抛运动,由于抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间t相等,如果碰撞过程动量守恒,则
两边同时乘以t,则
即为
实验需要测量小球的质量、小球的水平位移,故选ABCE。
(3)[3]碰撞过程系统动量守恒,需要满足:
由图2所示可知,
代入得
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