Question

【題目】如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系．

①關于本實驗下列說法正確的是：___________
A．入射小球的質量應比被碰小球質量大

B．小球與斜槽間的摩擦對實驗沒有影響
C．入射球必須從同一高度釋放

D. 斜槽一定要固定好，末端切線不需要調節水平

② 圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，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．
接下來要完成的必要步驟是_______________．(填選項的符號)
A．用天平測量兩個小球的質量m1、m2
B．測量小球m1開始釋放高度h
C．測量拋出點距地面的高度H
D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N
E．測量平拋射程OM、ON
③若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_______________________

(用②中測量的量表示)；

Answer 1

【答案】 ①ABC ② ADE或DEA或DAE ③m1·OM＋m2·ON＝m1·OP

【解析】（1）為了使小球碰后不被反彈，入射小球的質量大于被碰小球的質量，A正確；、“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，B正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止滾下，故C正確；要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故D錯誤；

（2）要驗證動量守恒定律定律，即驗證，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：，得：，因此實驗需要測量：兩球的質量、小球的水平位移，故ADE正確．

（3）根據（2）可知其表達式可表示為