10.
用如图1所示“碰撞实验器”探究碰撞过程中的守恒量关系.
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.小球做平抛运动的水平射程
②图中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
1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
1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
1、m
2B.测量小球m
1开始释放的高度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);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为
(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m
1•OP=
;碰后m
1•OM+m
2•ON=
.实验结果说明,
.
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.