题目内容
在做“验证动量守恒定律”实验时,入射球a的质量为m1,被碰球b的质量为m2,小球的半径为r,各小球的落地点如图16-5-1所示.下列关于这个实验的说法正确的是( )![]()
图16-5-1
A.入射球与被碰球最好采用大小相同、质量相等的小球
B.让入射球与被碰球连续10次相碰,每次都要使入射小球从斜槽上不同的位置滚下
C.要验证的表达式是m1(
-2r)=m1(
-2r)+m2![]()
D.要验证的表达式是m1
=m1
+m2![]()
解析:实验要求入射球与被碰球的半径相同,但它们的质量应不同,入射球的质量应大于被碰球的质量,这样就不至于出现入射小球的反弹,从而减小实验的误差.所以选项A的说法是错误的.
让入射小球与被碰小球连续10次相碰的目的是为了减小实验的偶然误差,这就要求入射小球每次都要从斜槽上的同一位置滚下,然后用画圆找圆心的方法求平均落点.若每次小球都从不同的位置滚下,找平均落点是没有任何意义的.选项B的说法是错误的.
对图示情况,首先要搞清楚M、P、N分别是谁的落点.还要知道,不管是入射小球还是被碰小球,它们出射的起始位置都是O点.图中
是入射小球不发生碰撞时飞出的水平距离;
是被碰小球飞出的水平距离;
是入射小球碰撞后飞出的水平距离.由于它们都是从同一高度做平抛运动,运动的时间相同,故可以用水平位移代表水平速度,则应有m1
=m1
+m2
,选项D正确.还要知道,虽然两小球相碰时入射小球离出射点为2r,但入射小球做平抛运动的出射点仍是O点.所以选项C中的表达式是错误的.
本题的正确选项只有D.
答案:D
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