Question

【題目】某同學(xué)在探究物體彈性碰撞的特點(diǎn)時(shí)，先提出了如下假設(shè)：①兩個(gè)物體碰撞前后各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積之和是不變的.為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置。先將彈性a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣尺寸大小的彈性b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次.

(1)在安裝斜槽軌道時(shí),要注意______.

(2)選擇彈性小球a、b時(shí),小球a、b的半徑ra、rb應(yīng)該滿足關(guān)系：ra______rb(填“>”或“=”或“<”)。

(3)本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有以下哪些______.

A.斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B.小球a、b的質(zhì)量ma、mb

C.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行時(shí)間t

D.記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離SOA、SOB、SOC

E.a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

(4)圖2為測(cè)定未放被碰小球時(shí)，小球a落點(diǎn)的平均位置，把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊，圖中給出了小球a落點(diǎn)附近的情況，由圖可得OB距離應(yīng)為______cm，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，如果滿足等式_____，那么我們認(rèn)為在碰撞中系統(tǒng)的動(dòng)量是不變的.

Answer 1

【答案】使斜槽末端切線水平 = BD 46.42 maSOB=maSOA+maSOB

【解析】

(1)小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，為保證小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，在安裝斜槽軌道時(shí)，要注意使斜槽末端切線水平.

(2)若要保證兩球是對(duì)心碰撞，需要兩個(gè)球大小相同，則.

(3)如果碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mava=mava'+mbvb′，小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，兩邊同乘以時(shí)間t，mavat=mava't+mbvb′t，則有：maSOB=maSOA+mbSOB，則實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)汕虻馁|(zhì)量、O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離sOA、sOB、sOC，故選BD；

(4)由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，O、B間的距離為46.42cm；由理論公式分析可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：maSOB=maSOA+mbSOB.