Question

【題目】某同學用圖所示裝置來驗證動量守恒定律,實驗時先讓a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下痕跡,重復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球仍從原固定點由靜止開始滾下,和b球相碰后,兩球分別落在記錄紙的不同位置處,重復10次.回答下列問題:

（1）在安裝實驗器材時斜槽的末端應___________。

（2）小球a、b質量、的大小關系應滿足____,兩球的半徑應滿足_____ (選填“＞”、“＜”或“=”).

（3）本實驗中小球落地點的平均位置距O點的距離如圖所示,這時小球a、b兩球碰后的平均落地點依次是圖中水平面上的_______點和_____點。

（4）在本實驗中結合圖,驗證動量守恒的驗證式是下列選項中的 ________ 。

A．

B.

C.

Answer 1

【答案】 (1)保持水平 (2)＞ = (3)A C (4)B

【解析】（1）小球離開軌道后做平拋運動，在安裝實驗器材時斜槽的末端應保持水平，才能使小球做平拋運動。
（2）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mb，即ma＞mb，為保證兩個小球的碰撞是對心碰撞，兩個小球的半徑要相等，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，兩球都做平拋運動，由圖示可知，未放被碰小球時小球a的落地點為B點，碰撞后a、b的落點點分別為A、C點。
（4）小球在空中的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，則有： ，
兩邊同時乘以時間t得： ，可得： ，故B正確，AC錯誤。