Question

【題目】如圖，用“碰撞試驗(yàn)器”可以動(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試驗(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)前的序號(hào)），間接地解決這個(gè)問(wèn)題
a ． 小球開始釋放高度h
a ． 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靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)．椐圖可得兩小球質(zhì)量的關(guān)系為 ， 接下來(lái)要完成的必要步驟是（填選項(xiàng)的符號(hào)）
a ． 用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2
a ． 測(cè)量小球m1開始釋放高度h
c ． 測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度h
d ． 分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
e．測(cè)量平拋射程OM ， ON
③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為（用②中測(cè)量的量表示）若碰撞是彈性碰撞．那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為（用②中測(cè)量的量表示）．

Answer 1

【答案】c；m1＞m2；ade；m1?OM+m2?ON=m1OP；m1?OM2+m2?ON2=m1OP2
【解析】①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，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，若落地高度不變，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，因此可以用水平射程大小來(lái)體現(xiàn)速度速度大小，故需要測(cè)量水平射程，故AA錯(cuò)誤，C正確．②碰撞過(guò)程中動(dòng)量、能量均守恒，因此有：m1v0=m1v1+m2v2 ，因此有： ，因此要使入射小球m1碰后不被反彈，應(yīng)該滿足m1＞m2 ． 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml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ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．測(cè)量平均落點(diǎn)的位置，找到平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，因此步驟中D、E是必須的，而且D要在E之前．至于用天平秤質(zhì)量先后均可以．故選：ade．③根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可知，落地高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)落地時(shí)間為t ， 則： ， ， ，而動(dòng)量守恒的表達(dá)式是：m1v0=m1v1+m2v2若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則需要驗(yàn)證表達(dá)式m1OM+m2ON=m1OP即可．若為彈性碰撞，則碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)能相同，則有：，將即滿足關(guān)系式：m1OM2+m2ON2=m1OP2 ． 所以答案是：①C ， ②m1＞m2 ， ADE，③m1OM+m2ON=m1OP ， m1OM2+m2ON2=m1OP2
【考點(diǎn)精析】掌握動(dòng)量守恒定律是解答本題的根本，需要知道動(dòng)量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變．