题目内容

【题目】某学习小组用半径相同的小球1和小球2碰撞“验证动量守恒定律”,实验装置如图甲所示.安装好实验装置,斜槽的末端水平,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O.接下来的实验步骤如下:

步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上,并重复多次;

步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘处的B点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞,并重复多次;

步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.

甲 乙

(1)以下提供的器材中,本实验必需的有_______.

A.刻度尺 B.游标卡尺

C.天平 D.秒表

(2)判断斜槽末端已调节水平的方法是___________.

(3)在上述实验操作中,下列说法正确的是_______.

A.小球1的半径可以大于小球2的半径

B.小球1每次可以从斜槽的不同位置由静止滚下

C.小球在斜槽上的释放点应该越高越好,这样碰前的速度大,测量误差较小

D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起来看印迹是否清晰并进行移动

(4)步骤1中,小球1落点的情况如图乙所示,则小球1落点的平均位置对应的毫米刻度尺读数为__________ cm.

(5)设小球1的质量为m1,小球2的质量为m2,OM的长度为l1,OP的长度为l2,ON的长度为l3,则本实验验证动量守恒定律的表达式为___________________.

【答案】AC 将小球轻放在斜槽平直部分末端,若小球能在平直轨道上的任意位置静止,就表明斜槽末端已调节水平 D 46.41(46.39~46.43) =+

【解析】

(1)[1]AC.实验过程中需要测量入射球与被碰球的质量,因此实验需要天平;实验时需要测出小球落地点的水平位移,因此实验需要刻度尺,故A、C正确;

BD.实验过程中不需要测球的直径、不需要测小球的运动时间,因此不需要游标卡尺和秒表,故B、D错误;

故选AC。

(2)[2]将小球轻放在斜槽平直部分末端,若小球能在平直轨道上的任意位置静止,表面斜槽末端已调节水平。

(3)[3]A.验证动量守恒定律实验中,入射球1的质量一定要大于被碰球2的质量,两球的直径应相等,故A错误。

B.将小球静止放置在轨道末端,如果小球不滚动,水面斜槽轨道末端水平,否则斜槽末端不水平,故B正确。

C.小球在斜槽上的释放点高度应适当,如果释放点的高度太高,小球离开轨道后的水平位移太大,小球将落在复写纸之外,不能确定小球的落地点,小球的释放高度不是越高越好,故C错误。

D.复写纸铺在白纸的上面,实验过程中复写纸可以随时拿起看印迹是否清晰,只要不移动地面上的白纸,可以随便移动复写纸的位置,故D正确。

故选D。

(4)[4]由图示刻度尺可知,其分度值为1mm,估读到0.1mm,则示数为:46.41cm(46.39-46.43).

(5)[5]平直过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:

小球做平抛运动的时间t相等,两边乘以相同的平抛的运动时间t可得:

即为:

m1OP=m1OM+m2ON

解得:

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