题目内容
【题目】发如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量_____________(填选项前字母),间接地解决这个问题。
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A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距球与墙面碰撞点的高度差H
C.小球做平抛运动的水平位移x
D.小球做平抛运动的时间t
(2)图中O点是小球抛出点在竖直墙面上的垂直投影。实验时,先让入射球m1多次从斜轨上P位置静止释放,找到其与墙面碰撞点的平均位置。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上p位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复,找到两球与墙壁碰撞点的平均位置。用天平测量两个小球的质量m1、m2,测出球与墙碰撞点与O点的距离OP、OM、ON,若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______。
(3)为了得到多组实验数据验证,可采取_________办法实现(只写一条)
【答案】B
适当调整竖直墙面的位置或改变小球的质量
【解析】
(1)[1]由实验原理可知,小球做平抛运动的水平位移相等,平抛运动的初速度与运时间成反比,而小球的运动时间可通过竖直方向的位移求得,即为小球抛出点距球与墙面碰撞点的高度差H,故选B;
(2)[2]没放被碰小球时,m1做平抛运动的速度为
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放上被碰小球后,m1,m2做平抛运动的速度分别为
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由实验原理可知,
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即
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(3)[3]由实验原理可知,为了得到多组实验数据验证,可采取改变小球在空中运动的时间,即适当调整竖直墙面的位置,或改变小球的质量等。
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