题目内容
【题目】如图所示的冲击摆装置,是高中物理专用实验仪器,主要用于研究物体的完全非弹性碰撞及测定钢球的速度等实验.其原理是利用弹簧枪发射钢球,将钢球水平打入静止摆块左侧的小洞并停在里面,时间极短,摆块(內含钢球)向右摆动,推动指针,指针摆过的最大角度即为摆块的最大摆角.已知摆块质量为M=80g,钢球质量为m=8.4g,直径d=12.7mm,弹簧枪水平发射钢球的速度有三档。
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(1)某实验小组利用平抛规律测量弹簧枪全部三档的发射钢球速度,先将摆块移开,发射后钢球做平抛运动,测得三次实验中钢球的水平位移如下表所示,并通过相关数据计算出了1、3档钢球的发射速度,请你估算v2的大小___________。
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(2)设钢球打进摆块的初速度为υ0,如果钢球和摆块系统的动量和能量守恒,则钢球打进摆块后系统的机械能与打进前瞬间的比值为___________ (设摆块初始位置的重力势能为0)
A.
B.
C.1 D.![]()
【答案】6.6m/s A
【解析】
(1)钢球1做平抛运动的时间为:
各钢球做平抛运动的时间是相等的,所以钢球2的初速度为:
(2)钢球射入摆块后共同速度为v,选v0的方向为正方向,根据动量守恒定律得:
mv0=(m+M)v
则钢球打进摆块后系统的机械能与打进前瞬间的比值为:
联立可得:
故A正确,BCD错误
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