Question

【題目】如圖,OA為一圓弧,其末端水平。ABC為一斜面體。圓弧末端恰好與斜面體頂端在A點(diǎn)重合。現(xiàn)借助該裝置驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒。

(1)先不放玻璃小球2,讓鋼球1從圓弧上某一適當(dāng)?shù)奈恢米杂蓾L下,重復(fù)10次,用盡可能小的圓將所有的落點(diǎn)都圈在里面,得到鋼球1的平均落點(diǎn);

(2)將玻璃小球2靜置在A點(diǎn),讓入射鋼球1繼續(xù)從相同的位置處自由滾下,在A點(diǎn)與小球2發(fā)生碰撞,重復(fù)10次,同樣的辦法確定它們各自的平均落點(diǎn);(兩小球體積相同,且均視為質(zhì)點(diǎn));

(3)確定的落點(diǎn)為斜面上的P、M、N三點(diǎn),其中________點(diǎn)為玻璃小球2的落點(diǎn);

(4)為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,必須測量的物理量有（______）

A.小球1、2的質(zhì)量m1、m2;

B.斜面傾角θ;

C.各落點(diǎn)到A點(diǎn)的距離lAM、lAP、lAN

(5)實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證是否成立的表達(dá)式為____________ (用所測物理量表達(dá)).

Answer 1

【答案】N AC

【解析】

(3)[1]小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以碰撞后1球的落地點(diǎn)是P點(diǎn)，2球的落地點(diǎn)是N點(diǎn)；

(4)[2]碰撞前，小球1落在圖中的M點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v1．小球1和2發(fā)生碰撞后，小球1的落點(diǎn)在圖中的P點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v1′，小球2的落點(diǎn)是圖中的N點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為v2． 設(shè)斜面AB與水平面的傾角為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：

解得：

同理可解得：

所以只要滿足

即

A．小球1、2的質(zhì)量m1、m2與分析相符，故A正確；

B．斜面傾角θ與分析不符，故B錯(cuò)誤；

C．各落點(diǎn)到A點(diǎn)的距離lAM、lAP、lAN與分析相符，故C正確。

(5)[3]由(4)分析可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證