如图实-11-5所示是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱.实验时,调节悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量/2022-11-12 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图实-11-5所示是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱.实验时,调节悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等高.将球1拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上.释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞.碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点.测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒.现已测出A点离水平桌面的距离为a.B点离水平桌面的距离为b,C点与桌子边沿间的水平距离为c.此外:
(1)还需要测量的量是______________、________________和________________.
(2)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为________________________.(忽略小球的大小)

◎ 答案

弹性球1、2的质量m1、m2
立柱高h 桌面高H
(2)2m1=2m1+m2

◎ 解析

要验证动量守恒,就需要知道碰撞前后的动量,所以要测量12两个小球的质量,1球下摆过程机械能守恒,根据守恒定律列式求最低点速度;球1上摆过程机械能再次守恒,可求解碰撞后速度;碰撞后小球2做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度,然后验证动量是否守恒即可.
要验证动量守恒,就需要知道碰撞前后的动量,所以要测量12两个小球的质量m1、m2,要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度,所以要测量立柱高h,桌面高H;1小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,
根据机械能守恒定律,有
碰撞后1小球上升到最高点的过程中,机械能守恒,根据机械能守恒定律,有
 
所以该实验中动量守恒的表达式为: 2
联立解得
 .
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,难度不大,属于基础题.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图实-11-5所示是用来验证动量守恒的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点正下方桌子的边沿有一竖直立柱.实验时,调节悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2接触且两球等…”主要考查了你对  【动量】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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