Question

【題目】如右圖所示，在做“碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中，所用鋼球的質(zhì)量為m1=17g，玻璃球的質(zhì)量為m2=5.1g，兩球的半徑均為r=0.80cm，某次實(shí)驗(yàn)得到如圖2所示的記錄紙（最小分度值為1cm），其中P點(diǎn)跡為入射小球單獨(dú)落下10次的落點(diǎn)，M和N點(diǎn)跡為兩球相碰并重復(fù)10次的落點(diǎn)，O是斜槽末端投影點(diǎn)．

（1）安裝和調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置的兩點(diǎn)主要要求________ ；

（2）若小球飛行時(shí)間為0.1s，則入射小球碰前的動(dòng)量p1=______kgm/s，碰后的動(dòng)量p1′=_____ kgm/s ；被碰小球碰后的動(dòng)量p2′=_____ kgm/s（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】 斜槽末端要水平 0.034 0.020 0.013

【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)采有平拋運(yùn)動(dòng)分析動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)，為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，并且能保證兩小球?yàn)閷?duì)心碰撞，應(yīng)保證：斜槽末端要水平、小支柱到槽口的距離等于小球直徑且兩小球相碰時(shí)球心在同一水平線上；
（2）由圖可知，入射球的水平位移xP=20.0cm=0.20m；碰后入射球的水平距離為：xM=12.0cm=0.12m，被碰球的水平位移xN=28.0cm-1.6cm=26.4cm=0.264m；
則可知水平速度分別為： ； ； ；
則由P=mv可知，碰前動(dòng)量P1=0.017×2=0.034kgm/s；入射球碰后的動(dòng)量p1′=0.017×1.2=0.020kgm/s；被碰小球碰后的動(dòng)量p2′=0.0051×2.64=0.013kgm/s