如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图.
(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2则______
A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2
C.m1>m2,r1=r2 D.m1<m2,r1=r2
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是______.(填下列对应的字母)
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表
(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)______成立,即表示碰撞中动量守恒.
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(1)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=
v0m1-m2 m1+m2
要碰后入射小球的速度v1>0,即m1-m2>0,
m1>m2,
为了使两球发生正碰,两小球的半径相同,r1=r2
故选C
(2)P为碰前入射小球落点的平均位置,M为碰后入射小球的位置,N为碰后被碰小球的位置,
碰撞前入射小球的速度v1=. OP 2h g
碰撞后入射小球的速度
v2=. OM 2h g
碰撞后被碰小球的速度v3=. ON 2h g
若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,
带入数据得:m1
=m1. OP
+m2. OM . ON
所以需要测量质量和水平位移,用到的仪器是直尺、天平.
故答案为:(1)C (2)AC (3)m1
=m1. OP
+m2. OM . ON