斜轨上S位置静止释放,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)。
(4)经测定,m1=45.0 g,m2=7.5 g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图实-4所示。
碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′,则p1∶p1′=______∶11;若碰撞结束时m2的动量为p2′,则p1′∶p2′=11∶__________。
图实-4
实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为________。
(5)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用(4)中已知的数据,分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为________cm。
[解析] 小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定,即v=。而由H=gt2知,每次竖直高度相等,平抛时间相等。即m1=m1+m2;则可得m1·OP=m1·OM+m2·ON。故只需测射程,因而选C;由表达式知:在OP已知时,需测量m1、m2、OM和ON。故必要步骤A、D、E,若为弹性碰撞同时满足动能守恒。
m12=m12+m22
m1·OP2=m1·OM2+m2·ON2
p1=m1·,p1′=m1·