Question

某同學(xué)用圖10所示裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復(fù)10次；然后再把b球放在斜槽軌道末端的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．回答下列問題：

（1）在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)斜槽的末端應(yīng)            。

（2）小球a、b質(zhì)量m_a、m_b的大小關(guān)系應(yīng)滿足m_a     m_b，兩球的半徑應(yīng)滿足r_a      r_b（選填“＞”、“＜”或“=”）。m_a＞m_b

（3）本實(shí)驗(yàn)中小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖10所示，這時(shí)小球a、b兩球碰后的平均落地點(diǎn)依次是圖10中水平面上的        點(diǎn)和         點(diǎn)。

（4）在本實(shí)驗(yàn)中結(jié)合圖10，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是下列選項(xiàng)中的             。

  A．    B．    C．

（5）經(jīng)測(cè)定，m_a=45.0g，m_b=7.5g，請(qǐng)結(jié)合圖11分析：碰撞前、后m_a­的動(dòng)量分別為p₁與p₁′，則p₁∶p₁′=     （保留分式）。有同學(xué)認(rèn)為，在該實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其它條件不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離增大。請(qǐng)你用已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m_b平拋運(yùn)動(dòng)水平距離的最大值為        。

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

（1）處于水平切線處 （1分）  （2）> ；=   (每空1分，共2分)

（3）A  ；C   (每空1分，共2分)      （4）B  （2分）

（5）  （1分）；       （2分）

解析：（5）；

發(fā)生彈性碰撞時(shí)，被碰小球獲得速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒定律：m₁v₁=m₁v^/₁+m₂v^/₂

根據(jù)機(jī)械能守恒定律：

由以上兩式解得，因此最大射程為：