方法方加加减减所以碰撞后2球的落地点是P点,所以被碰球2飞行的水平距离由图中线段OP表示。 (4)N为碰前入射小球落点的位置,M为碰后入射小球的位置,P为碰后被碰小球的位置,碰
ON撞前入射小球的速度为v1=
, 2hgOM碰撞后入射小球的速度为v2=
, 2hgOP碰撞后被碰小球的速度为v3=
, 2hg若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,代入数据得
m1ON=m1OM+m2OP。
答案 (1)ACD (2)大于 (3)OP (4)m1·OM+m2·OP
5.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(碰撞过程中没有机械能损失),某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球,按下述步骤做实验。 ①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2,且m1>m2。
②如图所示,安装好实验装置;将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端点的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端。
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置。
④将小球m2放在斜槽末端点B处,让小球m1从斜槽顶端A处滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置。
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离。图中D,E,F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD,LE,LF。
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方法方加加减减根据该同学的实验,回答下列问题:
(1)小球m1与m2发生碰撞后,m1的落点是图中的________点,m2的落点是图中的________点。 (2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式________________________,则说明碰撞中动量是守恒的。
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式_________________________,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。
解析 (1)不放小球m2时,小球m1的落点在E点;放上小球m2时,小球m1撞击小球m2后落在D点,小球m2落在F点。
(2)若系统动量守恒,则应满足m1v1=m1v1′+m2v2′,由平抛运动规律得LEcosθ=v1t1,1LEsinθ=gt2整理得v1=1,
2解得m1LE=m1LD+m2LF。
121122
(3)若碰撞为弹性碰撞,则应满足m1v1=m1v′1+m2v′2,结合上面的结论解得m1LE=m1LD222+m2LF。 答案 (1)D F (2)m1LE=m1LD+m2LF (3)m1LE=m1LD+m2LF
gcos2θ
2sinθ
LE;同理可得v1′=gcos2θ
2sinθ
LD,v2′=gcos2θ
2sinθ
LF,
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