Question

【題目】如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的一種探究動量守恒定律的實驗裝置和原理圖。長木板固定在水平桌面上，一端伸出桌面，另一端裝有豎直擋板，輕彈簣的一端固定在豎直擋板上，另一端被入射小球從自然長度位置A點壓縮至B點，釋放小球，小球沿木板從右端水平拋出，落在水平地面上的記錄紙上，重復(fù)10次，確定小球的落點位置；再把被碰小球放在木板的右邊緣處，重復(fù)上述實驗10次，在記錄紙上分別確定入射小球和被碰小球的落點位置。

(1)關(guān)于實驗的要點，下列說法正確的是___________。

A.入射小球的質(zhì)量必須大于被碰小球的質(zhì)量

B.入射小球的半徑必須與被碰小球的半徑相同

C.長木板必須盡可能地光滑

D.用重錘線的目的是為了確定板的右端在地面的投影位置

E.實驗重復(fù)10次，是為了從小球的落地點中找出一個最清晰的點作為最終落地點

(2)入射小球前后兩次的落地位置分別為原理圖中的___________兩點；若入射球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，則實驗需要驗證的表達式為________________。(用圖中字母表示)

Answer 1

【答案】ABD Q 、P

【解析】

（1）根據(jù)實驗的原理及注意事項分析各個選項；

（2）實驗要驗證兩個小球系統(tǒng)碰撞過程動量守恒，即要驗證m1v1=m1v1′+m2v2，可以通過平拋運動將速度的測量轉(zhuǎn)化為水平射程的測量；

（1）A.為了保證碰撞后兩球都能從槽口飛出，入射小球的質(zhì)量應(yīng)該大于被碰小球的質(zhì)量，選項A正確；

B.為保證兩球發(fā)生正碰，兩球的半徑必須相同，選項B正確；

C.長木板不需要光滑，只要保持每次彈簧的壓縮量相同，每次入射球與被碰球碰前的速度相同，選項C錯誤；

D.用重錘線的目的是為了確定板的右端在地面的投影的位置，以便準確測出小球平拋的水平位移，選項D正確；

E.實驗重復(fù)10次，是為了從小球的落地點中找出小球落地點的中心位置，減小實驗的誤差，選項E錯誤；

故選ABD.

（2）入射小球前后兩次的落地點位置分別為圖中的Q、P兩點；兩球碰撞后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，碰撞過程動量守恒，則有：m1v2=m1v1+m2v3
兩邊乘以t即為：。即實驗需要驗證的表達式為：.