某同学用如图所示的(a)图装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞中的守恒量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽...
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某同学用如图所示的(a)图装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来探究碰撞中的守恒量,图中PQ是斜槽,QR为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复上述*作10次,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种*作10次,图(a)中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图(b),其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐
(1)除了图中器材外,实验室还备有下列器材,完成本实验还需要用到的器材有BCE(填选项号)
A.秒表 B.天平 C.毫米刻度尺 D.打点计时器(及电源和纸带) E.圆规 F.*簧测力计 G.游标卡尺
(2)从图(b)可以测出碰撞后B球的水平*程应取为64.7(填64.2cm﹣65.2cm之间均可)cm.
(3)在以下选项中,ABD是本次实验必须进行的测量(填选项号)
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
E.测量G点相对于水平槽面的高度.
【回答】
考点: 验*动量守恒定律.
专题: 实验题.
分析: (1)根据实验原理求出需要验*的表达式,然后选择实验器材;
(2)碰撞后b球的水平*程落点如图b所示,取所有落点中靠近中间的点读数,即可取一个最小的圆的圆心,根据图乙所示确定刻度尺的分度值,然后读出其示数;
(3)根据动量守恒定律求出需要验*的表达式,然后根据表达式分析答题.
解答: 解:(1)小球离开轨道后做平抛运动,小球在空中的运动时间相同,小球的水平位移与其初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度,实验需要验*:
m1v0=m1v1+m2v2,即,约掉时间得:m1OP=m1OD+m2ON,实验需要测量小球的质量、小球落地点的位置,测量质量需要天平,测量小球落地点的位置需要毫米刻度尺,确定小球位置需要用圆规,因此需要的实验器材有:BCE.
(2)碰撞后b球的水平*程落点如图(b)所示,取所有落点中靠近中间的点读数,即可取一个最小的圆的圆心,约为64.7cm,在范围64.2cm﹣65.2cm内均可;
(3)A、水平槽上未放b球时,测量a球落点位置到O点的距离,即测量出碰撞前a球的速度,故A正确;
B、a球与b球碰撞后,测量a球落点位置到O点的距离,即测量出碰撞后a球的速度,故B正确;
C、不需要测量a球或b球的直径,故C错误;
D、测量a球和b球的质量(或两球质量之比),用来表示出球的质量,故D正确;
E、不需要测量G点相对于水平槽面的高度,故E错误.
故选:ABD.
故*为:(1)BCE;(2)64.7(填64.2cm﹣65.2cm之间均可);(3)ABD.
点评: 本题考查了刻度尺读数、确定实验需要测量的量,对刻度尺读数时要先确定其分度值,然后再读数,读数时视线要与刻度线垂直;求出需要实验要验*的表达式是正确答题的前提与关键.
知识点:动量守恒定律
题型:实验,探究题
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