如圖所示為驗*動量守恆的實驗裝置示意圖.(1)若入*小球質量為m1,半徑為r1;被碰小球質量為m2,半徑為r2...
問題詳情:
如圖所示為驗*動量守恆的實驗裝置示意圖.
(1)若入*小球質量為m1,半徑為r1;被碰小球質量為m2,半徑為r2則
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)為完成此實驗,以下所提供的測量工具中必需的是 .
A.直尺 B.遊標卡尺 C.天平 D.*簧秤 E.秒錶
(3)設入*小球的質量為m1,被碰小球的質量為m2,P為碰前入*小球落點的平均位置,則關係式(用m1、m2及圖中字母表示) 成立,即表示碰撞中動量守恆.
【回答】
驗*動量守恆定律.
【分析】(1)為了保*碰撞前後使入*小球的速度方向不變,故必須使入*小球的質量大於被碰小球的質量.為了使兩球發生正碰,兩小球的半徑相同;
(2)兩球做平拋運動,由於高度相等,則平拋的時間相等,水平位移與初速度成正比,把平拋的時間作為時間單位,小球的水平位移可替代平拋運動的初速度.將需要驗*的關係速度用水平位移替代.
【解答】解:(1)在小球碰撞過程中水平方向動量守恆定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞過程中動能守恆故有m1v02=m1v12+m2v22
解得v1=
要碰後入*小球的速度v1>0,即m1﹣m2>0,
m1>m2,
為了使兩球發生正碰,兩小球的半徑相同,r1=r2
故選C
(2)P為碰前入*小球落點的平均位置,M為碰後入*小球的位置,N為碰後被碰小球的位置,
碰撞前入*小球的速度
碰撞後入*小球的速度
碰撞後被碰小球的速度
若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過該實驗驗*了兩球碰撞過程中動量守恆,
帶入數據得:m1=m1+m2
所以需要測量質量和水平位移,用到的儀器是直尺、天平.
故*為:(1)C (2)AC (3)m1=m1+m2
【點評】本題是運用等效思維方法,平拋時間相等,用水平位移代替初速度,這樣將不便驗*的方程變成容易驗*.
知識點:動量守恆定律
題型:實驗,探究題