如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-09-28 09:38:39 高中物理

如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。

(1)下列说法中符合本实验要求的是______(选填选项前面的字母)。

1

A.轨道应当尽量光滑,以减小实验误差

B.每次入射球应从斜槽上同一位置由静止释放

C.安装轨道时,应使轨道末端切线水平

D.需要使用的测量仪器有天平、秒表和刻度尺

E.入射小球a和被碰小球b的质量m1、m2应该满足

(2).实验时,先不放b球,让a球多次从同一位置由静止释放,找到平均落点放上b 球后,将a球仍从同一位置释放并重复实验。实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,在记录纸上找到了两球平均落点位置为A、C,并测得三点到0点的距离分别为x1、x2和x3。若在误差允许范围内满足表达式 ______,则可得出碰撞中动量守恒的结论。若两球的碰撞为弹性碰撞,则还应满足_____。

【答案】

(1)BC 1 2

【解析】

(1)实验时,轨道不一定要光滑,只要到达底端的速度相同即可,选项A错误;为保持入射球的初速度相等,在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放,故B正确;为保证小球离开轨道后做平抛运动,小球离开轨道时的速度必须水平,安装轨道时,轨道末端必须水平,故C正确;实验中需要测出小球质量与小球的水平位移,需要使用的测量仪器有天平和刻度尺,因不需要计时,故不需要秒表;故C错误;要使两球发生对心正碰,两球半径应相等,为防止入射球碰撞后反弹,入射球的质量应大于靶球的质量,即:入射球比靶球质量大,入射球与靶球半径应相等,故E错误;故选BC.

(2)两球碰撞后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,碰撞过程动量守恒,则m1v1=m1v1′+m2v2′,

两边同时乘以时间t得:m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,则m1x2=m1x1+m2x3,故只要满足m1x2=m1x1+m2x3,碰撞过程中系统动量守恒.若两球的碰撞为弹性碰撞,则还应满足:1m1v12=1m1v1′2+1m2v2′2,即满足2

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