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  • 1. (2022·海淀模拟) 如图所示为研究斜槽末端小球碰撞时动量是否守恒的实验装置。主要实验步骤如下:

    a.将斜槽PQR固定在铁架台上,使槽的末端QR水平;

    b.使质量较大的A球从斜槽上某一位置静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹;

    c.再把半径相同、质量较小的B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从刚才的位置由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹;

    d.记录纸上的O点为水平槽末端R在记录纸上的垂直投影,D、E、F为三个落点的平均位置。用刻度尺测量出OD、OE、OF的距离,记为x1、x2、x3 , 测量A球的质量为mA , B球的质量为mB , 且mA=3mB

    1. (1) 实验中,通过测量小球做平抛运动的水平位移来代替小球的速度。

      ①本实验必须满足的条件是

      A.水平槽QR尽量光滑以减小误差

      B.斜槽轨道末端的切线必须水平

      C.A球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

      ②图中的落点痕迹D代表

      A.A球第一次抛出的落地点

      B.A球与B球碰撞后,A球的落地点

      C.A球与B球碰撞后,B球的落地点

      ③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为

    2. (2) 某位同学在实验时,使质量为mA的入射小球A球每次从轨道的同一位置由静止滚下,更换被撞小球B球,使其半径不变,但质量mB分别为A球质量的1/6、1/3和1/2。用刻度尺测量出每次落点痕迹距离O点的OD、OE、OF的距离,记为x1、x2、x3

      ①请在x1-x3图中画出这三个坐标点的示意图

      ②分析说明如何利用这些坐标点证明两球相碰前后动量守恒

      ③若每次碰撞过程均为弹性碰撞,这些坐标点应该满足什么条件

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