1.
(2018高二下·沂南期中)
如圖1所示,用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,即研究?jī)蓚€(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(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(xiě)紙,記下重垂線(xiàn)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2,讓小球1從斜槽上A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2放在斜槽前端邊緣位置B,讓小球1從A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(xiàn)段OM、OP、ON的長(zhǎng)度。
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(1)
對(duì)于上述實(shí)驗(yàn)操作,下列說(shuō)法正確的是________。
A . 應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下
B . 斜槽軌道必須光滑
C . 斜槽軌道末端必須水平
D . 小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量
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(2)
上述實(shí)驗(yàn)除需測(cè)量線(xiàn)段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外,還需要測(cè)量的物理量有________。
A . A,B兩點(diǎn)間的高度差h1
B . B點(diǎn)離地面的高度h2
C . 小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2
D . 小球1和小球2的半徑r
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(3)
當(dāng)所測(cè)物理量滿(mǎn)足表達(dá)式(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。如果還滿(mǎn)足表達(dá)式(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失。
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(4)
完成上述實(shí)驗(yàn)后,某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)上述裝置進(jìn)行了改造,如圖2所示。在水平槽末端與水平地面間放置了一個(gè)斜面,斜面的頂點(diǎn)與水平槽等高且無(wú)縫連接。使小球1仍從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1和2的操作,得到兩球落在斜面上的平均落點(diǎn)M′、P′、N′。用刻度尺測(cè)量斜面頂點(diǎn)到M′、P′、N′三點(diǎn)的距離分別為
,
、
。則驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒的表達(dá)式為
(用所測(cè)物理量的字母表示)
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