【題目】為了驗證碰撞中動量守恒和檢驗兩個小球的碰撞是否為彈性碰撞(碰撞過程中沒有機械能損失),某同學(xué)選取了兩個體積相同、質(zhì)量不等的小球,按下述步驟做了如下實驗:

(1)用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2;

(2)按如圖所示,安裝好實驗裝置. 將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端點的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端;

(3)先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置E;

(4)將小球m2放在斜槽前端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,使它們發(fā)生碰撞,記下小球m1和m2在斜面上的落點位置;

(5)用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末點B的距離. 圖中D、E、F點是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別為LD、LE、LF;

根據(jù)該同學(xué)的實驗,回答下列問題:

A、小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中的_______點,m2的落點是圖中的______點。

B、用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式 __________,則說明碰撞中動量是守恒的.

C、用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式 __________,則說明兩小球的碰撞是彈性碰撞.

【答案】 D F

【解析】(1)小球m1和小球m2相撞后,小球m2的速度增大,小球m1的速度減小,都做平拋運動,所以碰撞后m1球的落地點是D點,m2球的落地點是F點;
(2)碰撞前,小于m1落在圖中的E點,設(shè)其水平初速度為v1.小球m1和m2發(fā)生碰撞后,m1的落點在圖中的D點,設(shè)其水平初速度為v1′,m2的落點是圖中的F點,設(shè)其水平初速度為v2. 設(shè)斜面BC與水平面的傾角為α,
由平拋運動規(guī)律得:LDsinα=gt2,LDcosα=v′1t
解得:
同理可解得:
所以只要滿足m1v1=m2v2+m1v′1即: 則說明兩球碰撞過程中動量守恒;
(3)若兩小球的碰撞是彈性碰撞,則碰撞前后機械能沒有損失.則要滿足關(guān)系式m1v12=m1v′12+m2v2
即:m1LE=m1LD+m2LF

點睛:學(xué)會運用平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度,兩小球的碰撞是彈性碰撞,則碰撞前后機械能沒有損失.

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A. 金屬棒向右做勻減速直線運動

B. 金屬棒在x=1 m處的速度大小為0.5m/s

C. 金屬棒從x=0運動到x=1m過程中,外力F所做的功為0.175 J

D. 金屬棒從x=0運動到x=2m過程中,流過金屬棒的電量為2C

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A. 小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能保持不變

B. 彈簧增加的彈性勢能為W-mgL+

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D. 小球距桌面的高度先增大后減小

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求:

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