Question

【題目】如圖所示為“驗(yàn)證碰撞中動量守恒”實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖：實(shí)驗(yàn)前需要進(jìn)行如下調(diào)節(jié)：

A．固定斜槽時(shí)，應(yīng)使斜槽末端__________；

B．調(diào)整小支柱到槽口的距離和高度時(shí)要達(dá)到以下要求： 當(dāng)入射小球放在斜槽末端，被碰小球放在支柱上時(shí)，調(diào)整支柱，使兩球接觸，并且使兩球的球心在同一水平直線上；

C.實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使A球每次均在斜槽上________從靜止釋放；

D.已用尺測得小球直徑為2.14cm，實(shí)驗(yàn)中小球的落點(diǎn)情況如圖所示，入射球A與被碰球B的質(zhì)量比為mA：mB=3：2則實(shí)驗(yàn)中碰撞結(jié)束時(shí)刻兩球動量大小之比pA：pB=___________。

Answer 1

【答案】 切線水平 同一位置 1:2

【解析】試題分析：為了保證小球做平拋運(yùn)動，所以必須使斜槽的末端切線水平．要求碰后動量之比，需要知道碰后AB兩球的速度之比，由于兩球從同一高度下落，故下落時(shí)間相同，所以水平向速度之比等于兩物體水平方向位移之比．

為了使得小球做平拋運(yùn)動，所以斜槽末端應(yīng)保證水平，為了使得每次下落獲得相同的速度，應(yīng)使小球從同一位置由靜止釋放；

小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，由于拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動時(shí)間t相等，得： ，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得： ，則如果動量守恒，則滿足： ；即
可知，將數(shù)據(jù)代入公式，得：