实验题提分练 41.某同学用图甲所示装置来验证动量守恒定律,实验时先让 a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下痕迹,重复 10 次;然后再把 b 球放在斜槽轨道末端的最右端附近静止,让 a 球仍从原固定点由静止开始滚下,和 b 球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复 10 次,回答下列问题: (1)在本实验中结合图甲,验证动量守恒的验证式是下列选项中的
A.ma OC =ma OA +mb OB B.ma OB =ma OA +mb OC C.ma OA =ma OB +mb OC B (2)经测定,ma=45
0 g,mb=7
5 g,请结合图乙分析:碰撞前、后 ma 的动量分别为 p1 与 p1′,则 p1p1′=1411(保留分式).有同学认为,在该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水平距离增大.请你用已知的数据,分析和计算出被碰小球 mb 平抛运动水平距离的最大值为 cm
8 解析:(1)小球离开轨道后做平抛运动,小球在空中的运动时间 t 相等,如果碰撞过程动量守恒,则有: mavB=mavA+mbvC, 两边同时乘以时间 t 得:mavBt=mavAt+mbvCt, 得:maOB=maOA+mbOC,故选 B
(2) p1p′1= mavamav′a=OBOA=44
20=1411; 发生弹性碰撞时,被碰小球获得速度最大,根据动量守恒定律:mava=mav′a+mbv′b 根据机械能守恒定律:12mav2a=12mav′2a+12mbv′2b 由以上两式解得:v′b=2mama+mbva, 因此最大射程为: sm=2mama+mb·OB = 2×4545+7
8 cm≈76
2.(2018·四川资阳模拟)如图甲所示的装置,可用于探究恒力做功与速