题目内容
10.如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.(1)下列说法中符合本实验要求的是BC(选填选项前面的字母).
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得m1•$\overline{OM}$+m2•$\overline{ON}$近似等于m1$\overline{OP}$,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒.
分析 (1)实验是要验证两个小球碰撞过程系统动量守恒,同时通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量;为防止小球反弹,还要保证入射球质量要大于被碰球质量;
(2)实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒,即要验证m1v1=m1v1′+m2v2,可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量;
解答 解:(1)A、为了保证入射小球不反弹,则入射小球的质量大于被碰小球的质量;为了发生对心碰撞,两球的直径需相同.故A不符合要求.
B、在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放,保证碰前的速度相同.故B符合要求.
C、为了保证小球做平抛运动,安装轨道时,轨道末端必须水平.故C符合要求.
D、在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移,需要的测量仪器是天平、刻度尺.故D符合要求.
本题选不符合要求的,故选:A.
(2)放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点.
碰撞过程中,如果水平方向动量守恒,由动量守恒定律得:m1v1=m1v1′+m2v2,
小球做平抛运动时抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间t相等,两边同时乘以时间t,
m1v1t=m1v1′t+m2v2t
得:m1$\overline{OP}$=m1$\overline{OM}$+m2$\overline{ON}$
因此只需验证m1$\overline{OM}$+m2$\overline{ON}$与m1$\overline{OP}$相等即可.
故答案为:(1)BC (2)m1$\overline{OP}$
点评 实验注意事项:(1)前提条件:保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿这条直线运动.(2)利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,防止碰后m1被反弹.
| A. | 温度保持不变 | B. | 温度降低 | ||
| C. | 整个过程中气体对外做功 | D. | 气体的密度在不断增大 |
| A. | 质点始终向同一方向运动 | |
| B. | 加速度大小不变,方向与初速度方向相反 | |
| C. | 第4s末物体离出发点最远 | |
| D. | 前4s内通过的路程为4m,而位移为零 |
| A. | 根据v=$\sqrt{gr}$可知,运行速度满足vA>vB>vC | |
| B. | 运转角速度满足ωA>ωB>ωC | |
| C. | 向心加速度满足aA<aB<aC | |
| D. | 从图示位置开始时,运动一周后,A最先回到图示位置 |
| A. | vA<vB | B. | vA=vB | C. | vA>vB | D. | 无法确定 |
| A. | 无论B车匀加速的加速度值为多少,s是相同的 | |
| B. | 该乘客节约了三个站的减速、停车、提速时间 | |
| C. | 若B车匀加速的时间为1 min,则s为4km | |
| D. | 若B车匀减速的加速度大小为5 m/s2,则当B车停下时A车已距随州站路程为1 km |
| A. | mg | B. | $\sqrt{\frac{mg}{k}}$ | C. | kmg | D. | $\sqrt{kmg}$ |