Question

【題目】如圖所示為“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置。

①下列說法中不符合本實驗要求的是 （選填選項前面的字母）

A．軌道應當盡量光滑，以減小實驗誤差

B．在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放

C．安裝軌道時，軌道末端必須水平

D．需要使用的測量儀器有秒表和刻度尺

②本實驗必須測量的物理量有________．

A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H；

B．小球a、b的質量分別為ma、mb；

C．小球a、b的半徑r；

D．小球a、b在離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間；

E．記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC；

F．a球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h．

③小球a、b的質量ma、mb應該滿足ma mb（填“大于”或“小于”或“等于”）

④實驗時，先不放b球，讓a球多次從同一位置由靜止釋放，找到平均落點B；放上b球后，將a球仍從同一位置釋放并重復實驗。實驗中記錄了軌道末端在記錄紙上的豎直投影為O點，在記錄紙上找到了兩球平均落點位置為A、C，并測得各落點到O點的距離分別為OA、OB和OC。驗證碰撞中的動量守恒的達式為：______

Answer 1

【答案】①AD ②BE ③> ④maOB=maOA+mbOC

【解析】試題分析：①軌道沒必要光滑，只要到達底端的速度相等即可，選項A沒必要；在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，選項B正確；）要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，選項C正確；需要使用的測量儀器有刻度尺，不需要秒表，選項D沒必要；故選AD．

②本實驗必須測量的物理量有:小球a、b的質量分別為ma、mb；記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OC；故選BE；

③小球a、b的質量ma、mb應該滿足ma大于mb，以保證入射球不反彈；

④放上被碰小球后小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的A點和C點．

碰撞過程中，如果水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：mav1=mav1′+mbv2，小球做平拋運動時拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間t相等，兩邊同時乘以時間t，mav1t=mav1′t+mbv2t,得：maOB=maOA+mbOC