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(2022高二下·呂梁期末)
如圖所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器材”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道末端碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系:先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在地上鋪一張白紙,白紙上鋪放復(fù)寫紙,記下重垂線所指的位置O。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:不放小球B,讓小球A從斜槽上G點(diǎn)由靜止?jié)L下,并落在地面上。重復(fù)多次,用盡可能小的圓,把小球的所有落點(diǎn)圈在里面,其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟2:把小球B放在斜槽前端邊緣位置,讓小球A從G點(diǎn)由靜止?jié)L下,使它們碰撞。重復(fù)多次,并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置;
步驟3:用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離,即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度。
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(1)
上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外,還需要測(cè)量小球的質(zhì)量,為了防止碰撞后A球反彈,應(yīng)保證A球的質(zhì)量
B球質(zhì)量
(選填“大于”、“等于”或“小于”)。
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(2)
請(qǐng)由圖乙讀出碰撞前A球的水平射程OP為cm。
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(3)
若兩個(gè)小球在軌道末端碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒,則需驗(yàn)證的關(guān)系式為。(用題中給出的字母表示)
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(4)
實(shí)驗(yàn)中造成誤差的可能原因有____。
A . 用刻度尺測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度值
B . 軌道不光滑
C . 軌道末端不水平
D . 軌道末端到地面的高度未測(cè)量
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(5)
若測(cè)得各落點(diǎn)痕跡到O點(diǎn)的距離:
,
, OP使用(2)中數(shù)據(jù),并知小球的質(zhì)量比為
, 則系統(tǒng)碰撞前總動(dòng)量p與碰撞后總動(dòng)量
的百分誤差
%(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
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