Question

【題目】如圖甲所示，用半徑相同的1、2兩球的碰撞可以驗證“動量守恒定律”。實驗時先讓質量為m1的1球從斜槽上某一固定位置S由靜止開始滾下，進入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，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2球放在水平軌道末端，讓1球仍從位置S由靜止滾下，1球和2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，未放2球時，1球的落點是P點，O點是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點，如圖乙所示。

（1）在這個實驗中，為了盡量減小實驗誤差，兩個小球的質量應滿足m1___m2（選填“＞”、“<”或“=”）；

（2）關于本實驗的實驗操作，下列說法中正確的是________。（填選項前的字母）

A.如果小球每次從同一位置由靜止釋放，每次的落點一定是重合的

B.重復操作時發現小球的落點并不重合，說明實驗操作中出現了錯誤

C.用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置

D.僅調節斜槽上固定位置S，它的位置越低，線段OP的長度越大

（3）本實驗中除了要測量OP、OM、ON的值以外，其他必須要測量的物理量，以下正確的有_________。（填選項前的字母）

A.必須測量小球1的質量m1和小球2的質量m2

B必須測量小球1開始釋放的高度h

C必須測量拋出點距地面的高度H

D必須測量小球平拋運動的飛行時間

（4）當所測物理量滿足表達式_____________，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律。

A．m1OP=m1OM+m2ON B．m1OM=m1OP+m2ON

C．m1ON=m1OM+m2OP D．m1OP=m1ON+m2OM

Answer 1

【答案】＞ C A A

【解析】

（1）為了防止碰撞后小球反彈，需要入射小球質量大于被碰小球質量，m1>m2

（2）AB.因為每次實驗中存在一定的誤差，雖然小球每次從同一位置由靜止釋放，但每次的落點不一定是完全重合的，但在一定范圍內相差不大，AB錯誤。

C.當選取落點時，用半徑盡量小的圓把10個落點圈起來，這個圓的圓心可視為小球落點的平均位置，C正確。

D.S的位置越低，小球拋出速度越小，水平位移越小，OP的長度越小，D錯誤。

（3）根據平拋運動豎直方向：，水平方向：，根據動量守恒：，聯立解得：m1OP=m1OM+m2ON，所以需要測量的有兩小球的質量A正確BCD錯誤。

（4）根據（3）的分析，需要驗證的表達式m1OP=m1OM+m2ON