小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示,悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成,小球A...
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小明做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图1所示,悬挂在O点的单摆由长为l的细线和直径为d的小球A组成,小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞,碰后小球A继续摆动,小球B做平抛运动.
(1)小明用游标卡尺测小球A直径如图2所示,则d=_______mm.又测得了小球A质量m1,细线长度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x、竖直下落高度h.为完成实验,还需要测量的物理量有:______________________.
(2)若A、B两球碰后粘在一起形成新单摆,其周期_________(选填“小于”、“等于”或“大于”)粘合前单摆的周期(摆角小于5°).
【回答】
14.40; 小球B质量m2,碰后小球A摆动的最大角 ; 大于;
【解析】
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数;根据球A摆动过程中机械能守恒来分析球A的速度,根据平抛运动规律来分析球B的速度,从而确定要测量的物理量;两球粘在一起后球的重心发生变化,据此判断摆长的变化,从而判断周期的变化;
【详解】
(1)球的直径为d=14mm+×8mm=14.40mm;
根据机械能守恒定律可得碰撞前瞬间球A的速度(),碰撞后仍可根据机械能守恒定律计算小球A的速度,所以需要小球A碰后摆动的最大角;小球B碰撞后做平抛运动,根据根据平抛运动规律可得小球B的速度,要求B的动量所以需要测量小球B的质量;
(2)黏在一起后,球的重心发生变化,如图所示,摆长发生变化,故根据单摆周期可得周期变大.
知识点:实验:验*动量守恒定律
题型:实验,探究题
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