Question

【題目】如圖1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）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量 ______ （填選項前的符號），間接地解決這個問題．
A．小球開始釋放高度h
B．小球拋出點距地面的高度H
C．小球做平拋運動的射程

（2）圖2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ml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ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復．接下來要完成的必要步驟是 ______ ．（填選項前的符號）
A．用天平測量兩個小球的質量ml、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）經測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示．碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1′，則p1：p1′= ______ ：11；若碰撞結束時m2的動量為p2′，則p1′：p2′=11： ______ ．
實驗結果表明，碰撞前、后總動量的比值為 ______ ．（此問結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】 C ADE 14 2.9 1.01

【解析】（1）驗證動量守恒定律實驗中，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現速度．故選C．
（2）實驗時，先讓入射球ml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ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復．測量平均落點的位置，找到平拋運動的水平位移，因此步驟中D、E是必須的，而且D要在E之前．至于用天平秤質量先后均可以．所以答案是：ADE．
（3）若碰撞是彈性碰撞，動能是守恒的，則有m1OM2+m2ON2＝m1OP2成立
碰撞前后m1動量之比：