Question

14．利用圖示裝置“驗證動量守恒定律”實驗的主要步驟如下：
A．測出球的直徑和質(zhì)量m₁、m₂，若m₁＜m₂，則用質(zhì)量為m₂的球作為入射球；
B．把被碰球放在斜槽末端，讓入射球從斜槽上同一高度滾下，與被碰球做正碰，重復多次，找出落點的平均位置；
C．使入射球從斜槽上某一固定高度滾下，重復多次，找出落點的平均位置；
D．測出入射球碰撞前后落點的水平距離和被碰球落點的水平距離；
E．調(diào)整斜槽末端，使槽口的切線水平；
①請把上述步驟中的A、E補充完整；
②以上步驟合理的排列順序是AECBD．
③誤差允許范圍內(nèi)，當m₁、m₂、OM、OP、ON滿足關(guān)系式m₂×OP=m₂×OM+m₁×ON時，就表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒．

Answer 1

分析 ①入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量，為使小球離開軌道后做平拋運動，斜槽末端應水平；
②根據(jù)實驗原理與實驗步驟分析答題；
③應用動量守恒定律求出表達式．

解答 解：①A、為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量，用質(zhì)量為m₂的球作為入射球．
E、調(diào)整斜槽末端，使槽口的切線水平．
②實驗時先測出球的質(zhì)量，然后調(diào)節(jié)斜槽末端水平，再進行實驗，最后測出小球的水平位移，則合理的實驗步驟為：AECBD．
③小球離開軌道后做平拋運動，由于拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，則：m₂v₂=m₂v₂′+m₁v₁′，
兩邊同時乘以時間t，則：m₂v₂t=m₂v₂′t+m₁v₁′t，可得：m₂×OP=m₂×OM+m₁×ON．
故答案為：①m₂；水平；②AECBD；③m₂×OP=m₂×OM+m₁×ON．

點評 由驗證動量守恒定律的實驗改進而來，關(guān)鍵要分析清楚實驗的原理，同時要結(jié)合動量守恒定律和平拋運動的相關(guān)知識列式分析．