Question

【題目】如圖，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)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。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復。接下來要完成的必要步驟是_______________填選項前的符號）。

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

釋放，與小球m2相碰，并多次重復。

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，

(2) 若入射小球質量為m1，半徑為r1，被碰小球質量為m2，半徑為r2則_____

A.m1>m2，r1>r2 B. m1>m2，r1<r2

C. m1>m2，r1=r2 D. m1<m2，r1=r2

(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為______________（用(1)中測量的量表示）

Answer 1

【答案】(1) ADE(2) C(3)

【解析】

（1）要驗證動量守恒定律定律，即驗證：，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：，得，因此實驗需要過程為：測量兩球的質量、確定落點從而確定小球的水平位移，故選：ADE；

（2）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，為保證碰撞在水平方向上，兩個小球的球心的高度要相等，即兩個小球的半徑要相等；同時，為保證入碰小球不反彈，需要入碰小球的質量大于被碰小球的質量，即，C正確．

（3）由（1）可知，實驗需要驗證．