⑤照片上测得的s45、s56和s67、s78
⑥照片上测得的s34、s45、s56和s67、s78、s89
⑦滑块与桌面间的动摩擦因数
写出验证动量守恒的表达式___________________________________________。
解析:(1)由题图可知s12=3.00 cm,s23=2.80 cm,s34=2.60 cm,s45=2.40 cm,s56=2.20 cm,s67=1.60 cm,s78=1.40 cm,s89=1.20 cm。根据匀变速直线运动的特点可知,A、B相撞的位置在P6处。
(2)为了探究A、B相撞前后动量是否守恒,就要得到碰撞前后的动量,所以要测量A、B两个滑块的质量m1、m2和碰撞前后的速度。设频闪照相的周期为T,则P4处的速度为v4=,P5处的速度为v5=,因为v5=,可得A、B碰撞前A在P6处的速度为v6=;同理可得碰撞后A、B在P6处的速度为v6′=。若动量守恒则有m1v6=(m1+m2)v6′,整理得表达式为m1(s45+2s56-s34)=(m1+m2)(2s67+s78-s89)。因此需要测量或读取的物理量是①⑥。
答案:(1)② (2)①⑥ m1(s45+2s56-s34)=(m1+m2)(2s67+s78-s89)
4.如图所示,用"碰撞实验器"可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP,然后,把被碰小球m2静置于轨道的水平部分,再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放,与小球m2相碰,并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是________。(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m1、m2
B.测量小球m1开始释放的高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为_______________[用(2)中测量的量表示];
若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________________[用(2)中测量的量表示]。
解析:(1)小球碰前和碰后的速度都利用平抛运动来测定,即v=。而由H=gt