摘要:17.如图13所示.三个质量均为m的弹性小球用两根长均为L的轻绳连成一条直线而静止在光滑水平面上.现给中间的小球B一个水平初速度v0.方向与绳垂直.小球相互碰撞时无机械能损失.轻绳不可伸长.求:(1)当小球A.C第一次相碰时.小球B的速度.(2)当三个小球再次处在同一直线上时.小球B的速度.

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某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验.气垫导轨装置如图13-1-10(a)所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

图13-1-10

实验的主要步骤:

①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

②向气垫导轨通入压缩空气;

③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;

④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;

⑥先________,然后________,让滑块带动纸带一起运动;

⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出理想的纸带如图1-1-32(b)所示;

⑧测得滑块1的质量310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.完善实验步骤⑥的内容.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为________ kg·m/s(保留三位有效数字).

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是

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(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图A所示的读数是
13.55
13.55
mm.如图B,用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图所示的读数是
0.680
0.680
mm.
(2)碰撞的恢复系数的定义为c=
|v2-v1|
v20-v10
,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度.弹性碰撞的恢复系数c=1.非弹性碰撞的c<1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图c所示)验证物体弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,(他们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.

实验步骤如下
第一步,安装实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O.让小球1从A点由静止滚下,重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落 点 的平均位置.
第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
在上述实验中,
①P点是
实验的第一步中小球1落点
实验的第一步中小球1落点
的平均位置.M点是
小球1与小球2碰后小球1落点
小球1与小球2碰后小球1落点
的平均位置.N点是
小球2碰后落点
小球2碰后落点
的平均位置.
②请写出本实验可用线段OP、OM、ON替代两个小球碰撞前后速度的理由
小球做平抛运动的时间相等,水平位移与时间成正比.
小球做平抛运动的时间相等,水平位移与时间成正比.

写出用测量量表示的恢复系数的表达式
ON-0M
OP
ON-0M
OP

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关?
OP与小球的质量无关,OM和ON也与小球的质量有关
OP与小球的质量无关,OM和ON也与小球的质量有关
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