Question

【題目】如圖為“碰撞中的動量守恒”實驗裝置示意圖

①入射小球1與被碰小球2直徑相同，它們的質量相比較，應是m1m2 ． （＞、=、＜）②入射球碰前落地點是紙上的點；放上被碰小球后兩小球碰后是否同時落地？；（“是”或者”否”）這時小球1、2的落地點依次是圖中水平面上的點和點．③接下來要完成的必要步驟是 ． （填選項前的符號）
a ． 用天平測量兩個小球的質量m1、m2；
b ． 測量小球m1開始釋放高度h；
c ． 測量拋出點距地面的高度H；
d ． 分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N；
e．測量平拋射程OM ， ON ．
④本實驗必須滿足的條件是；
a．斜槽軌道必須是光滑的
b．斜槽軌道末端的切線是水平的
c．入射小球每次都要從同一高度由靜止滾下
e．碰撞的瞬間，入射小球與被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行
⑤實驗中，各小球的落地點如圖所示，這個實驗要驗證的表達式是（入射球的質量為m1 ， 被碰球的質量為m2）．

Answer 1

【答案】＞；P；是；M；N；ade；acd；maOP=maOM+maON
【解析】①為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量ma大于ma ， 即ma＞ma ． ②由圖1所示裝置可知，小球a和小球a相撞后，小球a的速度增大，小球a的速度減小，a球在前，a球在后，兩球都做平拋運動，由圖示可知，未放被碰小球時小球a的落地點為P點，碰撞后a、a的落點點分別為MN點．小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間t相等；③碰撞過程動量守恒，
則mav0=mavA+mavA ， 兩邊同時乘以時間t得：mav0t=mavAt+mavAt ， 則maOP=maOM+maON ，
因此A實驗需要測量兩球的質量，然后確這落點的位置；再確定兩球做平拋運動的水平位移，故選ADE．④本實驗中兩球做平拋運動，故必須要求斜槽末端水平，小球每次下落的位置必須相等；同時為了保證對心碰撞，兩球的半徑應相同；故選：ACD；⑤由③可知，實驗需要驗證的表達式為：maOP=maOM+maON ． 所以答案是①＞；②P ， 是；M；N；③ADE；④ACD；⑤maOP=maOM+maON ．
【考點精析】通過靈活運用動量守恒定律，掌握動量守恒定律成立的條件：系統不受外力或系統所受外力的合力為零；系統所受的外力的合力雖不為零，但系統外力比內力小得多；系統所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統的總動量的分量保持不變即可以解答此題．