1、选修35第5讲1(多选)(2012年全国卷)如图1357,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是()图1357A第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置【答案】AD【解析】两球在碰撞前后,水平方向不受外力,故水平两球组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:mv0mv13mv2;又两球碰撞是弹性的,故机械能守恒,即:mvmv(3m)v,解两式得:v1,v2,可见第一次碰
2、撞后的瞬间,两球的速度大小相等,选项A正确;因两球质量不相等,故两球碰后的动量大小不相等,选项B错误;两球碰后上摆过程,机械能守恒,故上升的最大高度相等,另摆长相等,故两球碰后的最大摆角相同,选项C错误;由单摆的周期公式T2,可知,两球摆动周期相同,故经半个周期后,两球在平衡位置处发生第二次碰撞,选项D正确2(2015年无锡模拟)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图1358甲、乙两种装置:图1358(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则()Am1m2,r1r2B.m1m2,r1m2,r1r2D.m10,即m1m20,m1m2.为了使两球发生正碰,两小球的半径相同,r1r2.故选C.(2)P为碰前入射小球落点的平均位置,M为碰后入射小球的位置,N为碰后被碰小球的位置,运动时间都是t.碰撞前入射小球的速度v1,碰撞后入射小球的速度v2,碰撞后被碰小球的速度v3.若m1v1m2v3m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒,带入数据得m1OPm1OMm2ON,故需要测量的工具有刻度尺和天平(4)根据平抛运动的规律h2gt2,解得t.平抛运动的初速度v0s.则动能的增加量为Ekmv.重力势能的减小量Epmgh1,则验证mgh1,即s24h1h2.