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【題目】如圖,用碰撞實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)實驗中,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__(填選項前的符號),間接地解決這個問題.

A.小球開始釋放高度h

B.小球拋出點距地面的高度H

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m1多次從斜軌上S 位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程.然后,把被碰小球靜置于軌道的水平部分,再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放,與小球相碰,并多次重復.接下來要完成的必要步驟是______(填選項前的符號).

A.用天平測量兩個小球的質量m1、m2

B.測量小球m1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m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N

E.測量平拋射程OP、OM、ON

(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).

【答案】(1)4分)C (2)6分)ADEDEADAE

(3)(每式8分)m1·OMm2·ONm1·OP m1·OM2m2·ON2m1·OP2

【解析】如前面的分析,可以用位移x來代替速度v,因此待測的物理量就是位移x、小球的質量m

待測的物理量就是位移x(水平射程OM,ON)和小球的質量m,所以,要完成的必要步驟是ADE

若兩球相碰前后的動量守恒,則m1v0=m1v1+m2v2,又OP=v0t,OM=v1tON=v2t,代入得:m1OP=m1OM+m2ON

若碰撞是彈性碰撞,滿足動能守恒,則:m1=m1+m2,代入得;m1OP2=m1OM2+m2ON2

故答案為:①C;②ADE;③m1OP=m1OM+m2ON m1OP2=m1OM2+m2ON2

練習冊系列答案
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