Question

【題目】在利用碰撞做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，圖中斜槽部分與水平槽部分平滑連接，按要求安裝好儀器后開始實(shí)驗(yàn)．圖中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱(通過調(diào)整，可使兩球的球心在同一水平線上；上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下)．先不放被碰小球，重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次：然后把被碰小球靜止放在槽的水平部分的前端邊緣支柱體B處(槽口)，又重復(fù)實(shí)驗(yàn)若干次，在白紙上記錄下掛于槽口的重錘線在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)和各次實(shí)驗(yàn)時(shí)小球落點(diǎn)的平均位置，從左至右依次為O、M、P、N點(diǎn)，測(cè)得兩小球直徑相等，并用刻度尺測(cè)出OM、OP、ON的長(zhǎng)度，入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2，則：

(1)兩小球的直徑用螺旋測(cè)微器核準(zhǔn)相等，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，則兩小球的直徑均為D=_________cm；

(2)當(dāng)所測(cè)的物理量滿足表達(dá)式______________(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí)，即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律；

(3)某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖丙所示，圖中數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一，假設(shè)碰撞動(dòng)量守恒，兩小球質(zhì)量之比m1：m2=___．

Answer 1

【答案】 1.2904(1.2902-1.2906) 4：1

【解析】（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為12.5mm+0.01 mm×40.5=12.905mm=1.2905cm；
（2）兩球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們?cè)诳刂频倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則：m1v0=m1v1+m2v2，兩邊同時(shí)乘以t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t，
則：

（3）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可得：

解得：m1：m2=4:1