如图所示为“验证动量守恒定律”的实验装置.
(1)下列说法中符合本实验要求的是______.(选填选项前面的字母)
A.入射球比靶球质量大或者小均可,但二者的直径必须相同
B.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一高度由静止释放
C.安装轨道时,轨道末端必须水平
D.需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
(2)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点,经多次释放入射球,在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N,并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON.已知入射球的质量为m1,靶球的质量为m2,如果测得m1•
+m2•. OM
近似等于______,则认为成功验证了碰撞中的动量守恒.若测得. ON
+. OM
近似等于______,则认为在碰撞前后能量守恒.. OP
(1)A、在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有
m1v02=1 2
m1v12+1 2
m2v221 2
解得v1=
v0 m1-m2 m1+m2
要碰后入射小球的速度v1>0,即m1-m2>0,即入射球要比靶球质量大,
要发生水平方向的对心碰撞,故二者的直径必须相同
故答案A错误.
B、在同一组的实验中要保证入射球和靶球每次平抛的速度都相同,故每次入射球必须从同一高度由静止释放.故B正确.
C、要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平.故C正确.
D、本实验不需要测小球平抛运动的速度,故不需要测运动的时间,所以不需要秒表.故D错误.
故选BC.
(2)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2
即有m1v0t=m1v1t+m2v2t
故有m1
=m1. OP
+m2. OM . ON
故答案为m1. OP
若在碰撞过程中动能守恒则有
m1v02=1 2
m1v12+1 2
m2v221 2
即
m1 1 2
2=. OP
m11 2
2+. OM
m21 2
2. ON
又由于m1
=m1. OP
+m2. OM . ON
联立以上两式可得
+. OM
=. OP . ON
故答案为. ON
故本题的答案为:(1)BC
(2)m1
,. OP
.. ON