在实验室里为了验*动量守恒定律,一般采用如图*、乙两种装置:若入*小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,...
问题详情:
在实验室里为了验*动量守恒定律,一般采用如图*、乙两种装置:
若入*小球质量为,半径为;被碰小球质量为,半径为,则要求______
A.
B.
C.
D.
设入*小球的质量为,被碰小球的质量为,则在用*装置实验时,验*动量守恒定律的公式为______用装置图中的字母表示
若采用乙装置进行实验,以下所提供的测量工具中必须有的是______
A.毫米刻度尺
游标卡尺
天平
*簧秤
秒表
在实验装置乙中,若小球和斜槽轨道非常光滑,则可以利用一个小球验*小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有:小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差,小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度则所需验*的关系式为______。不计空气阻力,用题中的字母符号表示
【回答】
C; ; AC; ;
【解析】
(1)为了保*碰撞前后使入*小球的速度方向不变,故必须使入*小球的质量大于被碰小球的质量。为了使两球发生正碰,两小球的半径相同;
(2)(3)两球做平抛运动,由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度。将需要验*的关系速度用水平位移替代。根据表达式确定需要测量的物理量。
(4)验*小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒,即验*在斜槽滑下动能的增加量与重力势能的减小量是否相等。
【详解】
(1)在小球碰撞的过程中水平方向动量守恒,则:
在碰撞过程中机械能守恒,则:
则碰后,入*小球的速度变为
要碰后入*小球的速度为:
则只要保*即可,故选C。
(2)(3)P为碰前入*小球落点的平均位置,M为碰后入*小球的位置,N为碰后被碰小球的位置,碰撞前入*小球的速度为:
碰后入*小球的速度为:
碰后被碰小球的速度为:
根据动量守恒:,由于平抛运动的时间相等,可得;故需要的工具有刻度尺天平。
(4)根据平抛运动的规律有:,解得
平抛运动的初速度为
则动能的增加量为:
重力势能的减小量为:
则需验*:
即为:。
【点睛】
本题考查验动量守恒定律的实验,要注意本实验中运用等效思维方法,平抛时间相等,用水平位移代替初速度,这样将不便验*的方程变成容易验*;在学习中要注意理解该方法的准确应用。
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:实验,探究题
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