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  • 1. (2021高二上·辽宁月考) 利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律。

    实验器材:两个半径相同的球1和球2,细线若干,坐标纸,刻度尺。

    实验步骤:

    ⑴测量小球1、2的质量分别为 , 将小球各用两细线悬挂于水平支架上,各悬点位于同一水平面,如图甲;

    ⑵将坐标纸竖直固定在一个水平支架上,使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近。坐标纸每一小格是边长为的正方形。将小球1拉至某一位置 , 由静止释放,垂直坐标纸方向用手机高速连拍;

    ⑶分析连拍照片得出,球1从点由静止释放,在最低点与球2发生水平方向的正碰,球1反弹后到达的最高位置为 , 球2向左摆动的最高位置为 , 如图乙。已知重力加速度为 , 碰前球1的动量大小为。若满足关系式,则验证碰撞中动量守恒;

    ⑷与用一根细线悬挂小球相比,本实验采用双线摆的优点是:

    ⑸假设某次碰撞中球1在最低点与静止的球2水平正碰后,球1速度瞬间变为0,球2向左摆动。若为弹性碰撞,则可判断球1的质量球2的质量(填“大于”“等于”或“小于”)。

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