Question

某同学用图10所示装置来验证动量守恒定律，实验时先让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下痕迹，重复10次；然后再把b球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．回答下列问题：

（1）在安装实验器材时斜槽的末端应            。

（2）小球a、b质量m_a、m_b的大小关系应满足m_a     m_b，两球的半径应满足r_a      r_b（选填“＞”、“＜”或“=”）。m_a＞m_b

（3）本实验中小球落地点的平均位置距O点的距离如图10所示，这时小球a、b两球碰后的平均落地点依次是图10中水平面上的        点和         点。

（4）在本实验中结合图10，验证动量守恒的验证式是下列选项中的             。

  A．    B．    C．

（5）经测定，m_a=45.0g，m_b=7.5g，请结合图11分析：碰撞前、后m_a­的动量分别为p₁与p₁′，则p₁∶p₁′=     （保留分式）。有同学认为，在该实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的水平距离增大。请你用已知的数据，分析和计算出被碰小球m_b平抛运动水平距离的最大值为        。

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

（1）处于水平切线处 （1分）  （2）> ；=   (每空1分，共2分)

（3）A  ；C   (每空1分，共2分)      （4）B  （2分）

（5）  （1分）；       （2分）

解析：（5）；

发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒定律：m₁v₁=m₁v^/₁+m₂v^/₂

根据机械能守恒定律：

由以上两式解得，因此最大射程为：