题目内容
【题目】下图为验证动量守恒定律的实验装罝,实验中选取两个半径相同、质量不等的小球,按下面步骤进行实验:
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①用天平测出两个小球的质量分别为叫m1和叫m2;
②安装实验装置,将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端切线水平,再将一斜面BC连接在斜槽末端;
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,标记小球在斜面上的落点位罝P;
④将小球m2放在斜槽末端B处,仍让小球m1从斜槽顶端A处由静止释放,两球发生碰撞, 分别标记小球m1,、m2在斜面上的落点位置;
⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置,从M、P、N到B点的距离分别为SM、SP、SN.依据上述实验步骤,请回答下面问题:
(1)两小球的质量m1、m2应满足m1_____m2(填写“>”,“=”或“<”)
(2)若进行实验,以下所提供的测量工具中必需的是_______·
A.直尺 B.游标卡尺 c.天平 D.弹簧秤 E.秒表
(3)用实验中测得的数据来表示,只要满足关系式___________,就能说明两球碰撞前后动量是守恒的;
【答案】 〉 AC ![]()
【解析】(1)为了防止入射球碰后反弹,一定要保证入射球的质量大于被碰球的质量,即m1>m2。
(2)要验证动量守恒定律,需测量小球的质量和三个落点到B点的距离。故提供的测量工具中必需的是AC。
(3)碰撞前,小球m1落在图中的P点,设其水平初速度为
。小球m1、m2发生碰撞后,m1的落点在图中的M点,设其水平初速度为
,m2的落点在图中的N点,设其水平初速度为
。设斜面与水平间的倾角为
,由平抛运动规律得:
、![]()
解得:![]()
同理可得:
、![]()
只要满足
即
,就可以说明两球碰撞前后动量是守恒的。
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