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  • 1. (2020·通州模拟) 我们通常采用如图1所示的装置验证动量守恒定律的实验。实验测得:A球的质量m1 , B球的质量m2 , 水平轨道末端距地面的高度H。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,测量出三个落点位置与O点距离OM、OP、ON的长度。

    1. (1) 先仅研究A球单独做平抛运动的情况。始终让A球从斜槽的同一位置S处由静止滚下,而多次改变斜槽的倾斜角度,即改变S处的高度h。A球的水平射程OP用x表示。请在图2中画出x2-h图像的示意图,并求出其斜率;(设斜槽及水平轨道光滑)
    2. (2) 再研究A球和B球相碰的情况。因为两球的碰撞动量守恒,其表达式为m1×OP=m1×OM+m2×ON。

      a.关于该实验,也可以根据牛顿运动定律及加速度的定义,从理论上推导得出碰撞前后两球的动量变化量大小相等、方向相反。请写出推导过程(推导过程中对所用的物理量做必要的说明)。

      b.某同学在做这个实验时,记录下小球三个落点的平均位置M、P、N,如图3所示。他发现M和N偏离了OP方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在OP方向上依然动量守恒,请你帮他写出验证这个猜想的办法。

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