用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。(1)试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量(填选项前
◎ 题目
用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 (1)试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量 (填选项前的序号),间接地解决这个问题。 A.小球开始释放高度 B.小球抛出点距地面的高度 C.小球做平抛运动的射程 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上同一位置静止释放,找到其平均落地点的位置B,测量平抛射程。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上相同位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是 (填选项的符号) A.用天平测量两个小球的质量、 B.测量小球开始释放高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别找到相碰后平均落地点的位置A、C E.测量平抛射程, (3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 (用(2)中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为 (用(2)中测量的量表示)。 (4)经测定,,小球落地点的平均位置到O点的距离如图所示。碰撞前、后-的动量分别为与,则 :11;若碰撞结束时的动量为,则=11: ;所以,碰撞前、后总动量的比值= ;实验结果说明 . |
◎ 答案
(1)C ……………………(1分) (2)D ……………………(1分) (3) ……………………(2分) ……………………(2分) (4)14;2.9;;………(每空1分) 误差允许范围内,碰撞前、后的总动量不变.………(2分) |
◎ 解析
(1)设小球a没有和b球碰撞,抛出时速度为,球a和球b碰撞后抛出的速度分别为,则我们要验证动量守恒即:,测速度是关键,平抛运动的初速度即,因为平抛运动的高度一定,所以,即,只要测得小球做平抛运动的射程,即可替代速度。
(2)碰撞完毕后,就要测数据验证了,所以我们由(1)知道可以同过测量它们的射程就可以替代不容易测量的速度, (3)见(1),弹性碰撞没有机械能损失,所以还应满足机械能守恒, (4)将数据代入(3),因为存在试验误差,所以最后等式两边不会严格相等,所以误差允许范围内,碰撞前、后的总动量不变
上一篇:如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为,规定向右为正方向,A、B两球的动量均为+,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为,则(
下一篇:如图所示,一个上表面绝缘、质量为的不带电小车A置于光滑的水平面上,其左端放置一质量为、带电量为的空盒B,左端开口。小车上表面与水平桌面相平,桌面上水平放置着一轻质弹
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