内容正文:
能量和动量
1.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞,某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球,按下述步骤做了如下实验:
①用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2,且m1>m2).
②按照如图所示安装好实验装置.将斜槽AB固定在桌边,使槽的末端处的切线水平,将一斜面BC连接在斜槽末端.
③先不放小球m2,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,记下小球在斜面上的落点位置.
④将小球m2放在斜槽末端边缘处,让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下,使它们发生碰撞,记下小球m1和m2在斜面上的落点位置.
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离,图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置,到B点的距离分别为LD、LE、LF.
(1)小球m1和m2发生碰撞后,m1的落点是图中的 点,m2的落点是图中的 点.
(2)用测得的物理量来表示,只要满足关系式 ,则说明碰撞中动量守恒.
(3)用测得的物理量来表示,只要再满足关系式 ,则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
2.用如图甲所示的装置验证动量守恒定律,小车P的前端粘有橡皮泥,后端连接通过打点计时器的纸带,在长木板右端垫放木块以平衡摩擦力,推一下小车P,使之运动,与静止的小车Q相碰粘在一起,继续运动.
甲
(1)实验获得的一条纸带如图乙所示,根据点迹的不同特征把纸带上的点进行了区域划分,用刻度尺测得各点到起点A的距离.根据碰撞前后小车的运动情况,应选纸带上 段来计算小车P的碰前速度.
乙
(2)测得小车P(含橡皮泥)的质量为m1,小车Q(含橡皮泥)的质量为m2,如果实验数据满足关系式 ,则可验证小车P、Q碰撞前后动量守恒.
(3)如果在测量小车P的质量时,忘记粘橡皮泥,则所测系统碰前的动量与系统碰后的动量相比,将 (填“偏大”“偏小”或“相等”).
3.某实验小组用图甲所示的装置验证动量守恒定律.试验时,先将金属小球A从斜槽上某一固定位置由静止释放,A从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹,重复10次.把相同半径的塑料小球B放在与斜槽末端等高的支柱上,让A仍从斜槽上同一位置由静止释放,与B碰撞后,A、B分别在记录纸上留下落点痕迹,重复10次.图中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点,M、P、N分别为小球