6.
如图1所示,小姿同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.
(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通过仅测量
(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度h
B.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程
(2)图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m
l多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛水平射程OP.然后,把被碰小球m
2静置于轨道的水平部分,再将入射球m
l从斜轨上S位置静止释放,与小球m
2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是
.(填选项前的符号)
A.用天平测量两个小球的质量m
l、m
2B.测量小球m
1开始释放高度h
C.测量抛出点距地面的高度H
D.分别找到m
1、m
2相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM,ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为
(用(2)中测量的量表示).
(4)经测定,m
1=45.0g,m
2=7.5g,小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示,碰撞前、后m
1的动量分别为p
1与p
1′,则p
1:p
1′=
:11;若碰撞结束时m
2的动量为p
2′,则p
1′:p
2′=11:
.实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为
(此空保留两位小数).
(5)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大.请你用(4)中已知的数据,分析和计算出被碰小球m
2平抛运动射程ON的最大值为
cm.