Question

【題目】如圖所示的沖擊擺裝置，是高中物理專用實(shí)驗(yàn)儀器，主要用于研究物體的完全非彈性碰撞及測定鋼球的速度等實(shí)驗(yàn)．其原理是利用彈簧槍發(fā)射鋼球，將鋼球水平打入靜止擺塊左側(cè)的小洞并停在里面，時(shí)間極短，擺塊(內(nèi)含鋼球)向右擺動(dòng)，推動(dòng)指針，指針擺過的最大角度即為擺塊的最大擺角．已知擺塊質(zhì)量為M=80g，鋼球質(zhì)量為m=8.4g，直徑d=12.7mm，彈簧槍水平發(fā)射鋼球的速度有三檔。

(1)某實(shí)驗(yàn)小組利用平拋規(guī)律測量彈簧槍全部三檔的發(fā)射鋼球速度，先將擺塊移開，發(fā)射后鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)，測得三次實(shí)驗(yàn)中鋼球的水平位移如下表所示，并通過相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出了1、3檔鋼球的發(fā)射速度，請你估算v2的大小___________。

(2)設(shè)鋼球打進(jìn)擺塊的初速度為υ0，如果鋼球和擺塊系統(tǒng)的動(dòng)量和能量守恒，則鋼球打進(jìn)擺塊后系統(tǒng)的機(jī)械能與打進(jìn)前瞬間的比值為___________ (設(shè)擺塊初始位置的重力勢能為0)

A． B． C．1 D．

Answer 1

【答案】6.6m/s A

【解析】

（1）鋼球1做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：

各鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是相等的，所以鋼球2的初速度為：

（2）鋼球射入擺塊后共同速度為v，選v0的方向?yàn)檎�方向，根�?jù)動(dòng)量守恒定律得：

mv0=（m+M）v

則鋼球打進(jìn)擺塊后系統(tǒng)的機(jī)械能與打進(jìn)前瞬間的比值為：

聯(lián)立可得：

故A正確，BCD錯(cuò)誤