如圖,用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系.
(1)試驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量
C
C
(填選項前的序號),間接地解決這個問題
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點距地面得高度H
C.小球做平拋運動的射程
(2)如圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓
入射球m
1多次從軌道上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP,然后把被碰小球m
2靜止于軌道的水平部分,再將入射小球m
1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m
2相撞,并多次重復.
接下來要完成的必要步驟是
ADE
ADE
(填選項的符號)
A.用天平測量兩個小球的質量m
1、m
2 B.測量小球m
1開始釋放高度h
C.測量拋出點距地面的高度h D.分別找到m
1,m
2相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM,ON
(3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
(用(2)中測量的量表示);
若碰撞是彈性碰撞.那么還應滿足的表達式為
m1OP2=m1OM2+m2ON2
m1OP2=m1OM2+m2ON2
(用(2)中測量的量表示).
(4)經測定,m
1=45.0g,m
2=7.5g,小球落地點的平均位置到O點的距離如圖所示.碰撞前,后m
1的動量分別為p
1與p′,則p
1:p′=
14:11
14:11
;若碰撞結束時m
2的動量為p
2,則p′:p
2=11:
11:2.9
11:2.9
實驗結果說明,碰撞前、后總動量的比值
為
1
1
(5)有同學認為在上述實驗中僅更換兩個小球的材質,其它條件不變可以使被撞小球做平拋運動的射程增大.請你用(4)中已知的數(shù)據(jù),分析計算出被撞小球m
2平拋運動射程ON的最大值為
76.8
76.8
cm.