(8分)两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。(1)实验中必须满足的条件是。A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差B.斜槽轨道末端的切线必须水平C
◎ 题目
(8分)两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。 (1)实验中必须满足的条件是 。 A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平 C.入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下 D.两球的质量必须相等 (2)测量所得入射球A的质量为mA,被碰撞小球B的质量为mB,图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影,实验时,先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放,找到其平均落点的位置P,测得平抛射程为OP;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与小球B相撞,分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N,测得平抛射程分别为OM和ON。当所测物理量满足表达式 时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果满足表达式 时,则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。 (3)乙同学也用上述两球进行实验,但将实验装置进行了改装:如图所示,将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上,用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点。实验时,首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触,让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,撞击点为B′;然后将木条平移到图中所示位置,入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,确定其撞击点P′;再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放,与球B相撞,确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′。测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h3。若所测物理量满足表达式 时,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。 |
◎ 答案
(1)BC(2分)(2)mA·OP= mA·OM+ mB·ON (2分);OP+OM="ON" (2分)(3) |
◎ 解析
试题分析:(1)验证动量守恒定律的原理是小球碰撞后做平抛运动,所以斜槽末端一定要求切线水平,B选项正确;为保证每次实验到达斜槽末端的速度相同,所以入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下,故C选项正确,A选项错误;为保证碰后两球均沿水平方向飞出,要求,若不满足,碰后A球可能弹回后再平抛,由轨道不光滑,再滚回末端抛出时速度减小,增大实验的误差,所以要求,D选项错误;(2)由于小球都做平抛运动,下落高度均为h,故下落时间相同,由平抛运动规律,所以小球A碰前速度、A碰后速度、B的速度,由动量守恒,将速度代入得mA·OP= mA·OM+ mB·ON,若碰撞中能量守恒,还满足,联立解得,所以OP+OM=ON,说明两球的碰撞为完全弹性碰撞。(3)乙同学是根据x相同,而高度h不相同求碰撞前后的速度, 由平抛运动规律,解得,所以所以小球A碰前速度、A碰后速度、B的速度,由动量守恒,解得,则说明球A和球B碰撞中动量守恒。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“(8分)两位同学用如图所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。(1)实验中必须满足的条件是。A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差B.斜槽轨道末端的切线必须水平C…”主要考查了你对 【实验:探究小车速度随时间变化的规律】,【实验:探究弹力与弹簧伸长的关系】,【实验:探究加速度与力、质量的关系】,【实验:探究功与速度变化的关系】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。- 最新内容
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