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来自杜春洋的问题

  【如图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.关于此实验,若不计空气】

  如图是“牛顿摆”装置,5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上,5根轻绳互相平行,5个钢球彼此紧密排列,球心等高.用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球.关于此实验,若不计空气阻力和碰撞中的能量损失,则下列说法中正确的是()

  A.当把小球1向左拉起一定高度,如图甲所示,然后由静止释放,在极短时间内经过小球的相互碰撞,可观察到球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,如图乙所示

  B.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度,如图丙所示,同时由静止释放,经碰撞后,小球4、5一起向右摆起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度

  C.如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度(如图丙所示),同时由静止释放,经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度

  D.上述整个实验过程中,5个小球组成的系统机械能守恒,动量不守恒

1回答
2020-02-10 12:10
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汪滨琦

  A、碰撞中的能量损失不计,则小球与小球之间发生的是弹性碰撞,由于小球完全一样,结合碰撞过程动量守恒可知每两个小球碰后交换速度,1与2碰后,1停止2向右,2与3碰后,2停止,3具有向右的速度,3与4碰后,3停止,4具有向右的速度,4与5碰后,4停止,5具有向右的速度,根据机械能守恒定律可知球5向右摆起,且达到的最大高度与球1的释放高度相同,A正确;

  BC、如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度同时由静止释放,则3与4碰后,3停止4具有向右的速度,4与5碰撞交换速度,4停止5向右摆起;3刚停止的时候2球过来与之碰撞交换速度,然后3与4碰撞,使4向右摆起;2球刚停止的时候1球过来与之碰撞交换速度,然后2与3碰撞交换速度,使3向右摆起;故经碰撞后,小球3、4、5一起向右摆起,且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同,故B错误,C错误;

  D、由分析知说明该过程,每两个小球碰撞的过程机械能守恒、动量守恒,摆动时不守恒,故D错误;

  故选:A

2020-02-10 12:12:24

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