Question

【題目】如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)必須要求滿足的條件是________

A．斜槽軌道必須是光滑的

B．斜槽軌道末端的切線是水平的

C．入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下

D．若入射小球質(zhì)量為m1，被碰小球質(zhì)量為m2，則m1>m2

(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程，然后，把被碰小球m1靜置于軌道的末端，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)。接下來(lái)要完成的必要步驟是________(填選項(xiàng)的符號(hào))

A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測(cè)量小球m1開(kāi)始釋放高度h

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測(cè)量平拋射程

(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則其表達(dá)式可表示為_________________(用(2)中測(cè)量的量表示)；

Answer 1

【答案】BCD ADE

【解析】

在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)得出碰撞前后兩球的速度，因?yàn)橄侣涞臅r(shí)間相等，則水平位移代表平拋運(yùn)動(dòng)的速度．根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測(cè)量的物理量．

（1）因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，根據(jù)v=x/t，所以用水平射程可以代替速度，則需測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的射程間接測(cè)量速度．故應(yīng)保證斜槽末端水平，小球每次都從同一點(diǎn)滑下，但是軌道不一定是光滑的；同時(shí)為了使得被碰球能飛的更遠(yuǎn)，防止入射球反彈，球m1的質(zhì)量應(yīng)大于球m2的質(zhì)量；故BCD正確，A錯(cuò)誤；故選BCD.

（2）根據(jù)動(dòng)量守恒得，m1v0=m1v1+m2v2，兩球碰撞前后均做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)x=vt可以，由于時(shí)間相同，則x與v成正比，則要驗(yàn)證的關(guān)系可表示為： m1OP=m1OM+m2ON，所以要分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，從而測(cè)量線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度外，同時(shí)還需要測(cè)量的物理量是小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2．故選ADE.
（3）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則其表達(dá)式可表示為m1OP=m1OM+m2ON；