Question

【題目】如圖所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞可以驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓質量為m1．的A球從斜槽軌道上某一固定位置S由靜止開始滾下，從軌道末端拋出，落到位于水平地面的復寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復上述操作10次，得到10個落點痕跡。再把質量為m2的B球放在斜槽軌道末端，讓A球仍從位置S 由靜止滾下，與 B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復操作10次。M、P、N為三個落點的平均位置。

①實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度足不容易的。但是，可以通過儀測量_____，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以下提供的測量工具中，本實驗必須使用的是 ______（多選）．

A．刻度尺 B．天平 C．游標卡尺 D．秒表

③關于本實驗，下列說法正確的是___。

A.斜槽軌道必須光滑

B．斜槽軌道末端必須水平

C．實驗過程中，復寫紙和白紙都可以移動

④在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式____，則可以認為兩球碰撞前后總動量守恒。

A. m1．OP= m1．OM+ m2·ON B.mc．OP=m1.ON+ m2．OM

C. m1．OM= m1．OP+ m2．ON D.m1．ON=ml．OP+m2．OM

⑤在實驗中，為了讓A球碰后沿原方向運動，應滿足A球的質量m1大于B球的質量m2，請推理說明_____。

Answer 1

【答案】C AB B A 答案見解析

【解析】

（1）小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中運動的時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，所以可以用小球的水平位移代替小球的初速度。故選C

（2）本實驗需要驗證的是：，有因為可以用小球的水平位移代替小球的初速度，所以可驗證：,實驗需要測量小球的質量、小球落地的位置，測量質量需要天平，測量小球落地點的位置需要刻度尺。故選AB。

（3）A.軌道的是否光滑，對本實驗沒有任何的影響。故A錯誤。

B.本實驗要求小球從軌道末端做平拋運動，所以斜槽軌道末端必須水平。故B正確。

C.本實驗要測量小球做平拋運動的水平位移，所以實驗過程中，復寫紙和白紙都可以移動

（4）本實驗需要驗證的是：，有因為可以用小球的水平位移代替小球的初速度，所以可驗證：。故選A。

（5）設碰前A球的動量為，動能為，碰后A球的動量為，動能為，B球動量為，動能為。取碰前A球的運動方向為正方向，根據動量守恒定律有：，假設碰后A球反彈或靜止，則，即，又因為，所以，碰撞過程中損失的機械能，不符合實際，假設不成立，即碰后A球的運動方向不改變。