Question

【題目】某同學(xué)用下圖所示裝置來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復(fù)10次；然后再把b球放在斜槽軌道末端的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．回答下列問(wèn)題：

（1）在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)斜槽的末端應(yīng)____________。

（2）小球a、b質(zhì)量ma、mb的大小關(guān)系應(yīng)滿(mǎn)足ma_____mb，兩球的半徑應(yīng)滿(mǎn)足ra______rb（選填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）本實(shí)驗(yàn)中小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離如圖所示，這時(shí)小球a、b兩球碰后的平均落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的________點(diǎn)和_________點(diǎn)。

在本實(shí)驗(yàn)中結(jié)合圖，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是下列選項(xiàng)中的_____________。

A.
B.
C.

Answer 1

【答案】（1）保持水平；（2）＞，=；（3）A，C；（4）B

【解析】

（1）小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，在安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)斜槽的末端應(yīng)保持水平，才能使小球做平拋運(yùn)動(dòng)。
（2）為防止碰撞過(guò)程入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量ma大于mb，即ma＞mb，為保證兩個(gè)小球的碰撞是對(duì)心碰撞，兩個(gè)小球的半徑要相等，故填＞、=。
（3）由圖1可知，小球a和小球b相撞后，被碰小球b的速度增大，小球a的速度減小，
b球在前，a球在后，兩球都做平拋運(yùn)動(dòng)，由圖示可知，未放被碰小球時(shí)小球a的落地點(diǎn)為B點(diǎn)，碰撞后a、b的落點(diǎn)點(diǎn)分別為A、C點(diǎn)。
（4）小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則有：，
兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：，可得：，故B正確，AC錯(cuò)誤。