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如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系. (1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号)...
题目内容:
如图,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A小球开始释放高度h
B小球抛出点距地面的高度H
C小球做平抛运动的射程
(2) 图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m1多次从斜轨上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____________(用第(2)小题中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为 _______________ (用第(2)小题中测量的量表示)。
【答案】 C; ADE; ; ;
【解析】(1)验证动量守恒定律实验中,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通过落地高度不变情况下水平射程来体现速度,故答案是C;
(2)实验时,先让入射球ml多次从斜轨上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ml从斜轨上S位置静止释放,与小球m2相碰,并多次重复;测量平均落点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必须的,而且D要在E之前;至于用天平秤质量先后均可以;所以答案是ADE或DEA;
(3)设落地时间为t,则, , ;
而动量守恒的表达式是
动能守恒的表达式是
所以若两球相碰前后的动量守恒,则成立;
若碰撞是弹性碰撞,动能是守恒的,则有成立;
【题型】实验题
【结束】
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两个动能均为 的氘核对心正碰,聚变后生成氦 ,同时放出一个中子.已知氘核的质量为 ,氦3的质量为 ,中子的质量为 .求:
(1)写出上述核反应方程;
(2)核反应中释放的核能;
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