Question

【題目】某同學(xué)用圖甲所示裝置通過(guò)大小相同的A、B兩小球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖中PQ是斜槽，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開(kāi)始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽末端，讓A球仍從位置G由靜止開(kāi)始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作10次。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。

（1）安裝器材時(shí)要注意：固定在桌邊上的斜槽末端的切線要沿_________方向。

（2）小球A的質(zhì)量m1與小球B的質(zhì)量m2應(yīng)滿足的關(guān)系是m1_________ m2（填“＞”“＜”或“＝”）

（3）某次實(shí)驗(yàn)中，得出小球的落點(diǎn)情況如圖乙所示（單位：cm），P′、M、N分別是入射小球在碰前、碰后和被碰小球在碰后落點(diǎn)的平均位置（把落點(diǎn)圈在內(nèi)的最小圓的圓心）。若本次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)很好地驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律，則入射小球和被碰小球的質(zhì)量之比m1：m2 _________。

Answer 1

【答案】水平 ＞ 4：1

【解析】

[1]斜槽末端的切線要沿水平方向，才能保證兩個(gè)小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)。

[2]為防止碰撞后入射球反彈,入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量,即。

[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得:

由圖乙可知：OM=15.5cm、OP′=25.5cm、ON=40.0cm，又因下落時(shí)間相同,即可求得：

代值可得：