Question

碰撞的恢复系数的定义为，其中v₁₀和v₂₀分别是碰撞前两物体的速度，v₁和v₂分别是碰撞后两物体的速度．弹性碰撞的恢复系数e＝1，非弹性碰撞的e＜1．某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞)，且小球1的质量大于小球2的质量．

实验步骤如下：

安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O．

第一步：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置．

第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置．

第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．

上述实验中，

①P点是________的平均位置，

M点是________的平均位置，

N点是________的平均位置，

②请写出本实验的原理________________________写出用测量量表示的恢复系数的表达式________．

③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关？______________________________．

Answer 1

答案：
解析：

①P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置 　　M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置 　　N点是小球2落点的平均位置 　　②小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同，设为t，则有 　　OP＝v10t 　　OM＝v1t 　　ON＝v2t 　　小球2碰撞前静止，v20＝0 　　 　　③OP与小球的质量无关，OM和ON与小球的质量有关 　　由图可知OP＝2a＋R，因此水平荧光屏发亮范围的右边界的坐标