Question

【題目】如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．

(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過(guò)僅測(cè)量________(填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題．

A.小球開始釋放高度h

B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．然后，分別找到m1，m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M, N,測(cè)量平拋射程OM，ON。用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1，m2。

(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_______________________________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式_________________________，(用(2)中測(cè)量的量表示)．

Answer 1

【答案】 C m1·OP＝m1·OM＋m2·ON m1·OP2＝m1·OM2＋m2·ON2

【解析】（1）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通過(guò)落地高度不變情況下水平射程來(lái)體現(xiàn)速度，C正確．選C．

（3）設(shè)落地時(shí)間為t，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得： ， ，

若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則有：

將， ， ，代入得：

若碰撞是彈性碰撞，碰撞前后動(dòng)能不變，則有：

將， ， ，代入得：