解题思路:(1)根据平抛运动的特点求出碰撞前后两个小球的速度,从而得出动量守恒的表达式,确定所需测量的物理量.(2)小球a和小球b相撞后,小球b的速度增大,小球a的速度减小,都做平抛运动,由平抛运动规律不难判断出各自做平抛运动的落地点.(3)平抛运动的时间由竖直高度决定,因此在高度一定的情况下,水平距离表示速度大小,然后根据碰前动能等于碰后动能可以得出需要验证的表达式.
(1)小球平抛运动的时间相等,t=
2H
g,a球与b球不碰撞,落在B点,则速度:v0=
.
OB
t,a球与b球碰撞后,a球落在A点,b球落在C点,则碰后a球的速度:
v1=
.
OA
t,b球的速度:v2=
.
OC
t;
本实验验证mav0=mav1+mbv2,即:ma
.
OB=ma
.
OA+mb
.
OC,所以需要测量两球的质量和记录纸上 O 点到两小球的平均落点位置 A、B、C 的距离,故A、F正确.
故选:AF.
(2)a小球和b小球相撞后,b小球的速度增大,a小球的速度减小,所以碰撞后a球的落地点距离O点最近,b小球离O点最远,中间一个点是未放b球时a的落地点,所以相碰后,小球a、b的平均落点位置依次是图中A、C点.
(3)由于小球小球平抛运动的高度相同,因此时间相等,设时间为t,则a球碰前的速度为:
v0=
.
OB
t
a球与b球碰撞后,a球落在A点,b球落在C点,则碰后a球的速度:v1=
.
OA
t,b球的速度:v2=
.
OC
t;
若满足:[1/2ma
v20=
1
2ma
v21+
1
2mb
v22],则两球碰撞过程中机械能守恒,即需要验证:ma
.
OB2=ma
.
OA2+mb
.
OC2,是否成立,即可验证两球碰撞过程中机械能是否守恒.
故答案为:(1)A、F;(2)A、C;(3)ma
.
OA2+mb
.
OC2.
点评:
本题考点: 验证动量守恒定律.
考点点评: 验证动量守恒定律中,学会在相同高度下,水平射程来间接测出速度的方法,掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系,是解决本题的关键.