問題詳情:
小明做“探究碰撞中的不變量”實驗的裝置如圖1所示,懸掛在O點的單擺由長爲l的細線和直徑爲d的小球A組成,小球A與放置在光滑支撐杆上的直徑相同的小球B發生對心碰撞,碰後小球A繼續擺動,小球B做平拋運動.
(1)小明用遊標卡尺測小球A直徑如圖2所示,則d=_______mm.又測得了小球A質量m1,細線長度l,碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞後小球B做平拋運動的水平位移x、豎直下落高度h.爲完成實驗,還需要測量的物理量有:______________________.
(2)若A、B兩球碰後粘在一起形成新單擺,其週期_________(選填“小於”、“等於”或“大於”)粘合前單擺的週期(擺角小於5°).
【回答】
14.40; 小球B質量m2,碰後小球A擺動的最大角 ; 大於;
【解析】
遊標卡尺讀數的方法是主尺讀數加上游標讀數;根據球A擺動過程中機械能守恆來分析球A的速度,根據平拋運動規律來分析球B的速度,從而確定要測量的物理量;兩球粘在一起後球的重心發生變化,據此判斷擺長的變化,從而判斷週期的變化;
【詳解】
(1)球的直徑爲d=14mm+×8mm=14.40mm;
根據機械能守恆定律可得碰撞前瞬間球A的速度(),碰撞後仍可根據機械能守恆定律計算小球A的速度,所以需要小球A碰後襬動的最大角;小球B碰撞後做平拋運動,根據根據平拋運動規律可得小球B的速度,要求B的動量所以需要測量小球B的質量;
(2)黏在一起後,球的重心發生變化,如圖所示,擺長發生變化,故根據單擺週期可得週期變大.
知識點:實驗:驗*動量守恆定律
題型:實驗,探究題