“验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下,与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心

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  • 解题思路:(1)验证碰撞过程中的动量守恒实验,入射球的质量应大于被碰球的质量.

    (2)在做“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,所以要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平.

    (3)由于两球从同一高度下落,故下落时间相同,所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比,然后根据动量守恒列方程即可正确求出质量之比.

    (4)根据表中实验数据,应用动量守恒定律分析答题.

    (1)在“验证碰撞中的动量守恒”实验中,为防止被碰球碰后反弹,入射球的质量必须(远)大于被碰球的质量,因此B正确,ACD错误.故选B.

    (2)A、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故A正确;

    B、“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故B错误;

    C、要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故C正确;

    D、要保证碰撞后都做平抛运动,两球要发生正碰,碰撞的瞬间,入射球与被碰球的球心应在同一水平高度,两球心的连线应与轨道末端的切线平行,因此两球半径应该相同,故D正确.

    故选ACD.

    (3)小球粒子轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,在空中的运动时间t相等,

    m1v1=m1v1′+m2v2′,两边同时乘以时间t,则m1v1t=m1v1′t+m2v2′t,

    m1OP=m1OM+m2(ON-2r),则实验需要测出:小球的质量、小球的水平位置、小球的半径,

    故选:ABEF;

    (4)若本实验成功,应该有 m1×

    .

    OP=m1×

    .

    OM+m2×

    .

    O′M,

    入射球碰撞前动量为:P1=m1×

    .

    OP=32.6×65.0g•cm=2.12×103g•cm,

    碰后两球的总动量为:P1′+P2′=m1×

    .

    OM+m2×

    .

    O′N=(32.6×12.5+20.9×67.8)g•cm=1.82×103g•cm,

    碰撞前后系统的动量的相对误差为:γ=

    △P

    P1×100%=

    2.12−1.82

    2.12×100%=14.2%,由此可知,误差太大,实验并不成功.

    故答案为:(1)A;(2)ACD;(3)ABEF;(4)实验误差太大,实验并不成功.

    点评:

    本题考点: 验证动量守恒定律.

    考点点评: 本题考查了实验注意事项、实验数据分析,知道实验原理、实验注意事项、应用动量守恒定律即可正确解题;实验注意事项:(1)前提条件:保证碰撞是一维的,即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿这条直线运动.(2)利用斜槽进行实验,入射球质量要大于被碰球质量,即m1>m2,防止碰后m1被反弹.

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