题目内容

10.某同学用图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.
①在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量ABCE(填选项号)
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点P到O点的距离OP
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点M到O点的距离OM
C.A球与B球碰撞后,测量B球落点N到O点的距离ON
D.测量水平槽面离地的高度
E.测量入射小球A的质量m1和被碰小球B的质量m2,
F.测量释放点G相对于水平槽面的高度
②某次实验中得出的落点情况如图所示,若碰撞过程中动量守恒,则其表达式为m1OP=m1OM+m2ON(用1问中的测量量表示)

分析 根据通过实验的原理确定需要测量的物理量,小球离开轨道后做平抛运动,它们在空中的运动时间相同,水平位移与出速度成正比,可以用水平位移代替小球的初速度,根据动量守恒定律求出需要验证的表达式.

解答 解:①A、水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离,即测量出碰撞前A球的速度,故A正确;
B、A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离,即测量出碰撞后A球的速度,故B正确;
C、A球与B球碰撞后,测量B球落点N到O点的距离ON,即测量出碰撞后B球的速度,故C正确;
D、水平槽面离地的高度不需要测量,因为运动时间都相等,可以约去,故D错误;
E、测量入射小球A的质量m1和被碰小球B的质量m2,用来表示出球的动量,故E正确;
F、不需要测量G点相对于水平槽面的高度,故F错误.
故选:ABCE.
②根据实验原理可得:mav0=mbv1+mbv2,
由已测量的物理量为:m1、m2、OP、OM、ON.
又因下落时间相同,即可求得:m1OP=m1OM+m2ON,
则若碰撞过程中动量守恒,则其表达式为m1OP=m1OM+m2ON
故答案为:①ABCE;②m1OP=m1OM+m2ON

点评 掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系,是解决本题的关键,注意理解动量守恒定律的条件,特别注意不要测量水平槽面离地的高度,因为运动时间都相等,可以约去,难度不大,属于基础题.

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