Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置做驗證動量守恒定律的實驗．先將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壓痕，重復10次；再把同樣大小的B球放在斜槽軌道末水平段的最右端上，讓A球仍從同一固定點處由靜止開始滾下，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．

(1)在以下選項中，哪些是本次實驗必須測量的物理量 _______ .

A．兩球的質量mA、mB

B．A球的釋放點離斜槽末端的豎直高度h

C．線段OM、OP、ON的長度

D．斜槽末端離紙面的豎直高度H

(2)在本實驗中，根據實驗測得的數據，當關系式_______ 成立時，即可驗證碰撞過程中動量守恒．

(3)在本實驗中，為了盡量減小實驗誤差，在安裝斜槽軌道時，應讓斜槽末端保持水平，這樣做的目的是____．

A．入射球與被碰小球碰撞時的動能不損失

B．入射球與被碰小球碰后能同時飛出

C．入射球與被碰小球離開斜槽末端時的速度為水平方向

Answer 1

【答案】 AC mAOP=mAOM+mBON C

【解析】(1)設小球A與B碰撞前速度為，小球A與B碰撞后兩者的速度分別為和，小球做平拋運動飛行的時間為，驗證動量守恒的表達式是，表達式可變形為即，則實驗必須測量的物理量：兩球的質量mA、mB，線段OM、OP、ON的長度。故AC項正確，BD項錯誤。

(2) 關系式成立時，即可驗證碰撞過程中動量守恒。

(3) 斜槽末端保持水平的目的是入射球與被碰小球離開斜槽末端時的速度為水平方向，它們飛出后均做平拋運動，在空中飛行時間相等，用水平射程代替水平速度。故C項正確。