如图所示为验*动量守恒的实验装置示意图.(1)若入*小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2...
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如图所示为验*动量守恒的实验装置示意图.
(1)若入*小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2则
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是 .
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.*簧秤 E.秒表
(3)设入*小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入*小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示) 成立,即表示碰撞中动量守恒.
【回答】
验*动量守恒定律.
【分析】(1)为了保*碰撞前后使入*小球的速度方向不变,故必须使入*小球的质量大于被碰小球的质量.为了使两球发生正碰,两小球的半径相同;
(2)两球做平抛运动,由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度.将需要验*的关系速度用水平位移替代.
【解答】解:(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有m1v02=m1v12+m2v22
解得v1=
要碰后入*小球的速度v1>0,即m1﹣m2>0,
m1>m2,
为了使两球发生正碰,两小球的半径相同,r1=r2
故选C
(2)P为碰前入*小球落点的平均位置,M为碰后入*小球的位置,N为碰后被碰小球的位置,
碰撞前入*小球的速度
碰撞后入*小球的速度
碰撞后被碰小球的速度
若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验*了两球碰撞过程中动量守恒,
带入数据得:m1=m1+m2
所以需要测量质量和水平位移,用到的仪器是直尺、天平.
故*为:(1)C (2)AC (3)m1=m1+m2
【点评】本题是运用等效思维方法,平抛时间相等,用水平位移代替初速度,这样将不便验*的方程变成容易验*.
知识点:动量守恒定律
题型:实验,探究题
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