题目内容
【题目】如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图.
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(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2。则要完成该实验须满足 (_______)
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1= r2 D.m1<m2,r1 = r2
(2)0为斜槽末端垂足,P为碰前入射小球落点的平均位置,M、N两点为碰后两球平均落点位置,则在误差允许的范围内,关系式m1 OP=_________________(用m1、m2及图中字母表示)成立,即表示碰撞中动量守恒.
【答案】C m1OM + m2ON
【解析】
(1)为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变,故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量;为了使两球发生正碰,两小球的半径相同.
(2)根据动量守恒定律求出需要验证的表达式.
(1)为保证两球发生对心正碰,两球的半径应相等,为防止碰撞后入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,故选C;
(2)小球离开轨道后做平抛运动,小球抛出点的高度相等,则它们在空中的运动时间t相等,验证碰撞中的动量守恒,需要验证:m1v1=m1v1′+m2v2,
则:m1v1t=m1v1′t+m2v2t,m1x1=m1x1′+m2x2,
因此需要验证:m1OP=m1OM+m2ON.
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