Question

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

（1）安裝和調整實驗裝置的兩點主要要求________ ；

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

Answer 1

【答案】 斜槽末端要水平 0.034 0.020 0.013

【解析】（1）本實驗采有平拋運動分析動量守恒的實驗，為了保證小球做平拋運動，并且能保證兩小球為對心碰撞，應保證：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，碰前動量P1=0.017×2=0.034kgm/s；入射球碰后的動量p1′=0.017×1.2=0.020kgm/s；被碰小球碰后的動量p2′=0.0051×2.64=0.013kgm/s