Question

【題目】用半徑相同的小球1和小球2的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接。安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重錘線所指的位置O。

在做“驗證動量守恒定律”的實驗時

（1）實驗必須滿足的條件是______。

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釋放

D.實驗過程中，白紙可以移動，復寫紙不能移動

（2）實驗中要完成的必要步驟是______填選項前的字母。

A.用天平測量兩個小球的質量、

B.測量拋出點距地面的高度H

C.用秒表測出小球做平拋運動的時間t

D.分別確定碰撞前后落地點的位置和碰后的落地點P、M、N，并用刻度尺測出水平射程OP、OM、ON。

（3）入射小球質量為，被碰小球質量為，兩小球的質量應滿足______選填“大于”“小于”或“等于”

（4）若所測物理量滿足______表達式則可判定兩個小球相碰前后動量守恒。

（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應該滿足的表達式為______。

Answer 1

【答案】BC AD 大于

【解析】

（1）斜槽的粗糙與光滑不影響實驗的效果，只要到達底端時速度相同即行，故A錯誤；斜槽軌道末端必須水平，保證小球碰撞前速度水平，故B正確；小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，使得小球與另一小球碰撞前的速度不變，故C正確；實驗過程中，白紙不可以移動，故D錯誤。所以BC正確，AD錯誤。

（2）本實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量是兩小球的質量，因為可以通過水平位移代表速度的大小，所以不必測量AB的高度和B點離地面的高度。因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，故選AD。

（3）為了防止入射球反彈，應使入射球的質量大于被碰球的質量；

（4）因為平拋運動的時間相等，則水平位移可以代表速度，OP是A球不與B球碰撞平拋運動的位移，該位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平拋運動的位移，該位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，該位移可以代表碰撞后B球的速度，當所測物理量滿足表達式，說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。

（5）若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應該滿足的表達式為：；即。