1.
(2020高三上·湖北期中)
如图1所示,用“碰撞实验器材”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系:先安装好实验装置,在地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸,记下重垂线所指的位置O.
接下来的实验步骤如下:
步骤1:不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆,把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置;
步骤2:把小球2放在斜槽前端边缘位置B,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置;
步骤3:用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
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(1)
上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外,还需要测量的物理量有.(写出物理量及相应符号)
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(2)
实验中造成误差的可能情况有______.
A . 用直尺测量的线段OM、OP、ON长度值
B . 轨道不光滑
C . 轨道末端不水平
D . 轨道末端到地面的高度未测量
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(3)
若测得各落点痕迹到O点的距离:OM=2.68cm,OP=8.62cm,ON=11.50cm,并知小球1、2的质量比为2︰1,则系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量P的百分误差
%(结果保留一位有效数字).
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(4)
完成上述实验后,实验小组成员小红对上述装置进行了改造,小红改造后的装置如图2所示.使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验步骤1和2的操作,得到两球落在以斜槽末端为圆心的
圆弧上,平均落点M′、P′、N′.测量轨道末端到M′、P′、N′三点的连线与水平方向的夹角分别为
,则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
(用所测物理量的符号表示).
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