解题思路:(1)根据题意:小球1的质量大于小球2的质量,第二步中两球碰撞后,球2的速度大,平抛运动的水平位移大,N点是其落点.碰后,球1的速度减小,将落在M点,可以得出三个点为小球的三个落地点的平均位置;(2)通过平抛运动的知识,先根据高度求时间,再根据水平位移求出三个速度;(3)根据平抛运动的规律和碰撞过程动量守恒,分析可知OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关.
(1)根据题意可知,小球1的质量大于小球2的质量,第二步中两球相碰后球1的速度减小,落在M点,球2的质量,获得的速度大,落在N点,则第一步中球1落在P点,P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置;M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置;N点是小球2落点的平均位置;
(2)本实验的原理小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,设为t,则有OP=v10t,OM=v1t,ON=v2t
小球2碰撞前静止,即:v20=0
因而碰撞系数为:e=
v2−v1
v10−v20=
ON−OM
OP−0=
ON−OM
OP
(3)第一步中,球1做平抛运动,根据平抛运动的规律:x=v0t=v0
2h
g,可知水平位移与小球的质量无关,则知OP与小球的质量无关.
根据碰撞过程的动量守恒:m1v1=m1v1′+m2v2′,可知碰后两球的速度与其质量有关,则OM和ON与小球的质量有关.
故答案为:
(1)在实验的第一步中小球1落点;小球1与小球2碰撞后小球1落点;小球2落点
(2)小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同;e=[ON−OM/OP].
(3)OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关.
点评:
本题考点: 验证动量守恒定律.
考点点评: 由验证动量守恒定律的实验改进而来,关键要分析清楚实验的原理,同时要结合动量守恒定律和平抛运动的相关知识列式分析.