題目列表(包括答案和解析)
用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。
(1)試驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量 (填選項前的序號),間接地解決這個問題。
A.小球開始釋放高度
B.小球拋出點距地面的高度
C.小球做平拋運動的射程
(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球多次從斜軌上同一位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置B,測量平拋射程
。然后把被碰小球
靜止于軌道的水平部分,再將入射小球
從斜軌上相同位置靜止釋放,與小球
相撞,并多次重復。接下來要完成的必要步驟是 (填選項的符號)
A.用天平測量兩個小球的質量、
B.測量小球開始釋放高度h
C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到相碰后平均落地點的位置A、C
E.測量平拋射程,
(3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為 (用(2)中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應滿足的表達式為 (用(2)中測量的量表示)。
(4)經測定,,小球落地點的平均位置到O點的距離如圖所示。碰撞前、后
的動量分別為
與
,則
:11;若碰撞結束時
的動量為
,則
=11: ;所以,碰撞前、后總動量的比值
= ;實驗結果說明 .
(10分).碰撞的恢復系數的定義為 ,其中V10和V20分別是碰撞前兩物體的速度,v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復系數e=1.非彈性碰撞的e<1,某同學借用驗證動量守恒定律的實驗裝置(如圖所示)驗證彈性碰撞的恢復系數是否為1,實驗中使用半徑相等的鋼質小球1和2,(他們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質量大于小球2的質量.
實驗步驟如下:
安裝實驗裝置,做好測量前的準備,并記下重垂線所指的位置O。
第一步, 不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止滾下,并落在地面上,重復多次,用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置.
第二步, 把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點,讓小球1從A點由靜止滾下,使它們碰撞,重復多次,并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置.
第三步, 用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
在上述實驗中,
(1)P點是 的平均位置.
M點是 的平均位置.
N點是 的平均位置.
(2)寫出用測量量表示的的恢復系數的表達式
(3)三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質量是否有關?
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