問題詳情:
爲了驗*碰撞中的動量守恆和檢驗兩個小球的碰撞是否爲**碰撞,某同學選取了兩個體積相同、質量不相等的小球,按下述步驟做了如下實驗:
①用天平測出兩個小球的質量(分別爲m1和m2,且m1>m2)。
②按照如圖所示的那樣,安裝好實驗裝置。將斜槽AB固定在桌邊,使槽的末端處的切線水平,將一斜面BC連接在斜槽末端。
③先不放小球m2,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,記下小球在斜面上的落點位置。
④將小球m2放在斜槽末端邊緣處,讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開始滾下,使它們發生碰撞,記下小球m1和m2在斜面上的落點位置。
⑤用毫米刻度尺量出各個落點位置到斜槽末端點B的距離,圖中D、E、F點是該同學記下的小球在斜面上的幾個落點位置,到B點的距離分別爲LD、LE、LF。
(1)小球m1和m2發生碰撞後,m1的落點是圖中的______點,m2的落點是圖中的________點。
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關係式______________________,則說明碰撞中動量守恆。
(3)用測得的物理量來表示,只要再滿足關係式______________________,則說明兩小球的碰撞是**碰撞。
【回答】
(1)D F (2) (3)m1LE=m1LD+m2LF
【解析】:(1)由題意可知,m1的落點是D點,m2的落點是F點。
(2)設斜面BC的傾角爲θ,小球從斜面頂端平拋落到斜面上,兩者距離爲L,由平拋運動的知識可知:
Lcos θ=vt,Lsin θ=gt2,聯立得:,由於θ、g都是恆量,所以,故動量守恆的表達式可以化簡爲:。
(3)根據**碰撞條件可得,機械能守恆的表達式可以化簡爲m1LE=m1LD+m2LF即可。
知識點:動量守恆定律
題型:實驗,探究題