用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律.实验装置如图1625,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平
题型:不详难度:来源:
用半径相同的两小球A、B的碰撞验证动量守恒定律.实验装置如图1625,斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放B球,使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把B球静置于水平槽前端边缘处,让A球仍从C处由静止滚下,A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是重垂线所指的位置,若测得各落点痕迹到O点的距离:OM="2.68" cm,OP="8.62" cm,ON="11.50" cm,并知A、B两球的质量比为2∶1,则未放B球时A球落地点是记录纸上的点,系统碰撞前,总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差|p-p′|p=(结果保留一位有效数字). |
答案
P 0.02 |
解析
A球从固定点C由静止滚下,到最低点时有相同的水平速度v0,而A、B两球平抛后,下落高度h相同,由 知,运动时间t相同.水平方向 ,故水平位移x与水平速度成正比.若mAxA与(mAxA′+mBxB′)基本相等,则碰撞前后动量守恒. 碰后A的速度会变小,故P点是未放B球时A球落地点. p=mA|OP|=mA×8.62 cm p′=mA|OM|+mB|ON|=mA×2.68 cm+mB×11.50 cm=mA×8.43 cm 故 . |
举一反三
真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.在电场中,若将一个质量为m、带正电的小球由静止释放,运动中小球的速度与竖直方向夹角为37°(取sin37°=0.6,cos37°=0.8).现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出.求运动过程中:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200109/20200109134858-61115.jpg) 图16-2-5 (1)小球受到的电场力的大小及方向; (2)小球从抛出点至最高点的电势能变化量; (3)小球的最小动量的大小及方向. |
设A、B两小球相撞,碰撞前后都在同一直线上运动,若测得它们碰撞前的速度为va、vb,碰后的速度为va′、vb′,则两球的质量之比 等于( ) |
如图5-2-8所示,甲、乙两完全一样的小车,质量都为M,乙车内用绳吊一质量为0.5M的小球.当乙车静止时,甲车以速度v与乙车相碰,碰后连为一体.则碰后两车的共同速度为_________________.当小球摆到最高点时,速度为___________________.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200109/20200109134851-66752.jpg) 图5-2-8 |
下面是一个物理演示实验,它显示:如图5-2-9中自由下落的物体A和B经反弹后,B能上升到比初始位置高得多的地方.A是某种材料做成的实心球,质量m1="0.28" kg,在其顶部的凹坑中插着质量m2="0.10" kg的木棍B.B只是松松地插在凹坑中,其下端与坑底之间有小空隙.将此装置从A下端离地板的高度H="1.25" m处由静止释放.实验中,A触地后在极短时间内反弹,且其速度大小不变;接着木棍B脱离球A开始上升,而球A恰好停留在地板上.求木棍B上升的高度.重力加速度g取10 m/s2.
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200109/20200109134847-45015.jpg) 图5-2-9 |
如图5-2-10所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B和C.重物A(视为质点)位于B的右端,A、B、C的质量相等,现A和B以同一速度滑向静止的C,B与C发生正碰.碰后B和C黏在一起运动,A在C上滑行,A与C有摩擦力.已知A滑到C的右端而未掉下.试问:从B、C发生正碰到A刚移动到C右端期间,C所走过的距离是C板长度的多少倍?
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200109/20200109134842-33744.jpg) 图5-2-10 |
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