(10分).碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為 ,其中V10和V20分別是碰撞前兩物體的速度,v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e=1.非彈性碰撞的e<1,某同學(xué)借用驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)驗(yàn)證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1,實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2,(他們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量.
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
安裝實(shí)驗(yàn)裝置,做好測(cè)量前的準(zhǔn)備,并記下重垂線所指的位置O。
第一步, 不放小球2,讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上,重復(fù)多次,用盡可能小的圓把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置.
第二步, 把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點(diǎn),讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞,重復(fù)多次,并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置.
第三步, 用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度.
在上述實(shí)驗(yàn)中,
(1)P點(diǎn)是 的平均位置.
M點(diǎn)是 的平均位置.
N點(diǎn)是 的平均位置.
(2)寫(xiě)出用測(cè)量量表示的的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式
(3)三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離OM、OP、ON與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)?
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