在探究碰撞中的不变量的实验中,入射小球m1=15 g,原来静止的被碰小球m2=10 g,由实验测得它们在碰撞前后的x-t图象如图所示,可知入射小球碰撞后的m1v1'= ,入射小球碰撞前的m1v1= ,被碰撞后的m2v2'= 。由此得出结论
。
答案:0.007 5 kg·m/s 0.015 kg·m/s 0.007 5 kg·m/s
碰撞前后质量与速度的矢量和相等
6下图为探究碰撞中的不变量的实验装置示意图。
(1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同,所以我们在实验中可以用小球飞行的 来代表小球的水平速度。
(2)本实验必须要求的条件是( )
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端点的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D.入射球与被碰球满足ma>mb,ra=rb
(3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是( )
A.ma·ON=ma·OP+mb·OM
B.ma·OP=ma·ON+mb·OM
C.ma·OP=ma·OM+mb·ON
D.ma·OM=ma·OP+mb·ON
解析:(1)在此实验装置中两球的飞行时间相同,实验中可用平抛时间作为时间单位,从而将比较速度大小转化为比较水平位移的大小。
(2)此实验要求两小球平抛,所以应使斜槽末端点的切线是水平的,B对。要求碰撞时入射小球的速度不变,应使入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放,C对,A错。为使入射小球不返回且碰撞时为对心正碰,应使ma>mb且ra=rb,D对。
(3)实验中要验证mava=mava'+mbvb',取平抛时间为时间单位,则变为ma OP/t=ma OM/t+mb ON/t,即ma·OP=ma·OM+mb·ON。