Question

【題目】某同學用如圖裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗。先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的右端靜止放置，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙上，重復10次。

(1)本實驗必須測量的物理量有________；

A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的質量ma、mb

C．小球a、b的半徑r

D．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t

E．記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC

F．a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

(2)根據實驗要求，ma________mb(填“大于”、“小于”或“等于”)；

(3)放上被碰小球后，兩小球碰后是否同時落地？________(填“是”或“不是”)；如果不是同時落地，對實驗結果有沒有影響？_______；(填“有”或“無”)；

(4)為測定未放小球b時，小球a落點的平均位置，把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點對齊，如圖所示給出了小球a落點附近的情況，由圖可得OB距離應為__________cm；

(5)按照本實驗方法，驗證動量守恒的驗證式是_________________.

Answer 1

【答案】(1)BE (2)大于 (3)不是，無 (4)45.95±0.05(5)maOB＝maOA＋mbOC

【解析】試題分析：(1)驗證動量守恒的驗證式是maOB＝maOA＋mbOC，所以必須測量的物理量有兩小球的質量ma、mb，各落點A、B、C到O點的距離OA、OB、OC，故選B、E。

(2)為使a球碰b后不反彈，必須有ma>mb。

(3)b球被碰飛出后，a球還要在水平段運動，因此，b球先落地，但a、b兩球在空中運動時間相等，不影響實驗結果。

(4)a點的確定位置是舍去明顯遠離的點后，能夠包括所有點的最小圓的圓心，大約在45.95cm。

(5)如果動量守恒，則，即，因為平拋運動的高度相同，a、b兩球在空中運動時間相等，所以maOB＝maOA＋mbOC。