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如图甲所示,用“碰撞实验器”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...

如图甲所示,用碰撞实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)实验中,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________(填选项前的符号),间接地解决这个问题。

A.小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C.小球做平抛运动的射程

2)图甲中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m1多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复,接下来要完成的必要步骤是_______(填选项前的符号)

A.用天平测量两个小球的质量m1m2

B.测量小球m1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m1m2相碰后平均落地点的位置MN

E.测量平抛射程OMON

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)。

4)经测定,m1="45.0" gm2="7.5" g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1p1',则p1:p1'=__________:11;若碰撞结束时m2的动量为p2',则p1':p2'=11:__________。实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值_______

 

(1)C;(2)ADE;(3)m1×OP=m1×OM+m2×ON或者【m1(OP-OM)=m2×ON】;(4)14;2.9;1~1.01。 【解析】试题分析:(1)因为小球下落的高度相等,即下落的时间相等,故可以通过测量其平抛的射程计算小球碰撞前后的速度大小,故选C;(2)验证动量守恒定律时,需要用到小球的质量,故需要用天平测量两个小球的质量,步骤A是必要的;然后再找出两个小球平均落地点的位置M、N,步骤D是必要的;最后还要测量平抛射程OM与ON的大小,故步骤E也是必要的;(3)由于小球的落地时间都是相等的,故用水平射程可以表示小球速度的大小,若动量守恒,则碰撞前的动量m1×OP,应该等于碰撞后的动量m1×OM+m2×ON,即m1×OP=m1×OM+m2×ON或者【m1(OP-OM)=m2×ON】;(4)碰撞前后m1的动量之比p1:p1'=OP:OM=44.80cm:35.20cm=14:11;碰撞结束时m2的动量为p2',则p1':p2'=(45.0×35.20):(7.5×55.68)=11:2.9;可见,p1为14份,p1′为11份,p2′为2.9份,故碰撞前、后总动量的比值为14:13.9≈1。 考点:动量守恒定律的实验。  
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考点分析:
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A. B. C. D.

 

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