Question

【題目】如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系．
（1）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量（填選項前的序號），間接地解決這個問題．
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的射程
（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程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S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復．
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
（3）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為（用（2）中測量的量表示）．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）A,D,E
（3）m1?OM+m2?ON=m1?OP
【解析】解：（1）驗證動量守恒定律實驗中，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現速度．所以答案是：C．（2）實驗時，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程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．測量平均落點的位置，找到平拋運動的水平位移，因此步驟中D、E是必須的，而且D要在E之前．至于用天平秤質量先后均可以．所以答案是：ADE．（3）設落地時間為t，則v0= ， ， ．

而動量守恒的表達式是m1v0=m1v1+m2v2

若兩球相碰前后的動量守恒，則m1OM+m2ON=m1OP 成立．

所以答案是：（1）C，（2）ADE（3）m1OM+m2ON=m1OP