题目内容
13.(1)实验记录如图所示,则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的OP,B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的ON.(两空均选填“OM”、“OP”或“ON”)
(2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结果不会产生误差(选填“会”或“不会”).
(3)若入射小球A质量为m1,半径为r1;被碰小球B质量为m2半径为r2,则正确的是C
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(4)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是CD(填下列对应的字母).
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.秒表
(5)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是m1OP=m1OM+m2ON,.
分析 明确实验原理,知道要验证动量守恒,就需要知道碰撞前后的动量,所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度,碰撞前后小球都做平抛运动,速度可以用水平位移代替; 从而明确实验要求和实验中应注意的事项;
两球都做平抛运动,由平抛运动规律不难判断出各自做平抛运动的落地点,根据平抛运动的特点求出碰撞前后两个小球的速度,根据动量的公式列出表达式,代入数据看碰撞前后的动量是否相等.
解答 解:(1)撞后两小球做平抛运动,高度相同,所以运动时间相同,如果不同,则不能用水平位移代替碰撞后的速度,对实验结果有影响;
A小球和B小球相撞后,B小球的速度增大,A小球的速度减小,所以碰撞后A球的落地点距离O点最近,B小球离O点最远,中间一个点是未放B球时A的落地点,所以相碰后,小球A、B的平均落点位置依次是图中P、N点;
(2)只要小球每次到达末端的速度相等,则就不会产生误差;故要只每次让小球从同一点滑下即可,摩擦力不会带来误差;
(3)两球要发生对心碰撞,故两球的半径应相同; 同时为了防止A球反弹,A球的质量要大于B球;
故选C;
(4)小球离开轨道后做平抛运动,由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同,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,得m1x1=m1x1′+m2x2,由图所示可知,需要验证:m1OP=m1OM+m2ON,
因此实验需要测量的量有:①入射小球的质量,②被碰小球的质量,③入射小球碰前平抛的水平位移,④入射小球碰后平抛的水平位移,⑤被碰小球碰后平抛的水平位移,测量水平位移需要用直尺,测质量需要天平,因此需要的实验器材是AC.
(5)根据(4)公式可知,我们需要验证的物理公式为:
m1OP=m1OM+m2ON,
故答案为:(1)P;N; (2)不会; (3)C; (4)AC;(5)m1OP=m1OM+m2ON,
点评 对于验证动量守恒定律的实验,要学会在相同高度下,水平射程来间接测出速度的方法,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.
| A. | 该卫星的向心加速度不变 | B. | 该卫星的线速度不变 | ||
| C. | 该卫星受到的合外力一定在变化 | D. | 该卫星的运动周期一定在变化 |
| A. | 电阻A的阻值大于电阻B | |
| B. | 电阻A的阻值小于电阻B | |
| C. | 两电阻并联时,1分钟内,B产生的焦耳热多 | |
| D. | 两电阻串联时,电阻A消耗的功率较小 |
| A. | 摩擦起电 | B. | 尖端放电 | ||
| C. | 同种电荷相互排斥 | D. | 静电屏蔽 |