10.
某同学设计如图甲所示装置验证两弹性小球碰撞过程的动量守恒。该装置利用小球做平抛运动来测量其碰撞前后的速度,并进而测定其碰撞前后的动量,以研究小球碰撞过程的动量是否守恒。实验步骤如下:
⑴用天平测出两小球的质量
和
, 其中
, 选择质量为的小球为入射小球。
⑵按照如图甲所示安装实验装置,调整、固定斜槽使斜槽底端水平。
⑶白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好,记下重垂线所指的位置
。
⑷不放被撞小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复数次,记下小球落点的平均位置(填“
”“
”或“
”)。
⑸把被撞小球放在斜槽末端,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验数次。记下碰后入射小球和被撞小球落点的平均位置,如图乙所示。
⑹测量出
、
、
的距离分别为
、
、
。在实验误差允许范围内,若关系式成立,小球碰撞过程系统动量守恒。