Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置，利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接平滑，O點為重錘線所指的位置．實驗時先不放置被碰球2，讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復10次．然后將球2置于水平槽末端，讓球1仍從位置G由靜止滾下，和球2碰撞．碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復10次．實驗得到小球的落點的平均位置分別為 M、N、P．

（1）在此實驗中，球1的質量為m1 ， 球2的質量為m2 ， 需滿足m1m2（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）被碰球2飛行的水平距離由圖中線段表示．
（3）若實驗結果滿足 = ， 就可以驗證碰撞過程中動量守恒．

Answer 1

【答案】
（1）大于
（2）
（3）m1 +m2
【解析】解：（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞過程中動能守恒故有 m1v02= m1v12+ m2v22

解得v1=

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0，

所以答案是：大于．（2）1球和2球相撞后，2球的速度增大，1球的速度減小，都做平拋運動，豎直高度相同，所以所以碰撞后2球的落地點是P點，所以被碰球2飛行的水平距離由圖中線段

表示；（3）N為碰前入射小球落點的位置，M為碰后入射小球的位置，P為碰后被碰小球的位置，

碰撞前入射小球的速度

碰撞后入射小球的速度

碰撞后被碰小球的速度

若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，

帶入數據得：m1 =m1 +m2

所以答案是：大于； ；m1 +m2