Question

【題目】碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為其中和分別是碰撞前兩物體的速度，和分別是碰撞后兩物體的速度。彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e= 1，非彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e＜1。某同學(xué)借用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)e = 1。請(qǐng)回答：

(1)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，需要調(diào)節(jié)裝置，使整個(gè)裝置在同一豎直平面內(nèi)，懸線豎直時(shí)兩球球面相切，且兩球球心連線 _______________。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),將小球A從懸線與豎直方向成角處由靜止釋放，球A與球B發(fā)生碰撞后反彈，而球B氷平向右飛出。若要通過計(jì)算恢復(fù)系數(shù)驗(yàn)證此碰撞為彈性碰撞，下列所給的物理量中不需要測(cè)量的有______。

A.小球A、B的質(zhì)量m1、m2

B.懸線的長(zhǎng)度L

C.當(dāng)?shù)刂亓�加速度盡

D.小球B拋出點(diǎn)距水平地面的高度h及落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離x

E.碰后小球A擺至最大高度時(shí)，懸線與堅(jiān)直方向所成的角

(3)該碰撞的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式為_________(用（2)中所給物理量的符號(hào)表示）。

Answer 1

【答案】 （1）水平 （2）AC （3）

【解析】（1）本實(shí)驗(yàn)利用平拋規(guī)律測(cè)量碰后小球B的速度，為確保B球做平拋運(yùn)動(dòng)，由彈性正碰的條件可知，兩球球心的連線必須保持“水平”.

（2）只需測(cè)出碰撞前后速度，則不需測(cè)質(zhì)量，由機(jī)械能守恒定律可知，碰撞前后球A的動(dòng)能分別為 和；而碰后球B的速度為 ，則選項(xiàng)AC符合題意；

（3）選水平向右的方向?yàn)檎�方向，由�?/span>2）中分析可知碰撞前后球A的速度分別為： 和；

將 帶入碰撞恢復(fù)系數(shù)的定義式可得：