碰撞的恢复系数的定义为=,其中和分别是碰撞前两物体的速度,和分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数=1,非弹性碰撞的<1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如

◎ 题目

碰撞的恢复系数的定义为=,其中分别是碰撞前两物体的速度,分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数=1,非弹性碰撞的<1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)物质弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。实验步骤如下安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O。

第一步,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。重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步,把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。在上述实验中,
(1)P点是      的平均位置,M点是        的平均位置,N点是        的平均位置。
(2)请写出本实验的原理       写出用测量的量表示的恢复系数的表达式           
(3)三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关?
                                                            

◎ 答案

(1)实验的第一步中小球1落点的,小球1与小球2碰后小球1落点的,N点是小球2落点的.(2)(3)OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关

◎ 解析


试题分析:(1)根据题意可得:P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置
M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置
N点是小球2落点的平均位置
(2))原理小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,设为t,则有OP=v10t ,OM=v1t ,ON=v2t
小球2碰撞前静止,v20=0 ,
(3平抛运动高度决定时间,水平射程由初速度和时间共同决定,因而OP与小球的质量无关,但由于两球碰撞过程动量守恒,根据动量守恒定律平抛的初速度与小球的质量有关,因而OM和ON也与小球的质量有关;。
点评:本实验由验证动量守恒定律的实验改进而来,关键要分析清楚实验的原理,同时要结合动量守恒定律和平抛运动的相关知识列式分析.

◎ 知识点

    专家分析,试题“碰撞的恢复系数的定义为=,其中和分别是碰撞前两物体的速度,和分别是碰撞后两物体的速度。弹性碰撞的恢复系数=1,非弹性碰撞的<1,某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如…”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。

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