Question

【題目】某同學(xué)用如圖1所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律．

（1）實驗中必須要求的條件是_______________

A．斜槽軌道盡量光滑以減少誤差

B．斜槽軌道末端的切線必須水平

C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同

D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下

（2）在以下選項中，哪些量是本次實驗必須測量的（填選項號）_______________

A．水平槽上未放B球時，測量A球落點P到O點的距離

B．A球與B球碰撞后，測量A球落點M到O點的距離

C．A球與B球碰撞后，測量B球落點N到O點的距離

D．測量A球或B球的直徑

E．測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）

（3）某次實驗中得出的落點情況如圖2所示，假設(shè)碰撞過程中動量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為m1：m2=_____________.

Answer 1

【答案】 BD ABCE 4:1

【解析】試題分析：（1）在做“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運(yùn)動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，所以要保證每次小球都做平拋運(yùn)動，則軌道的末端必須水平；（2）根據(jù)實驗原理和實驗?zāi)康目梢灾�道驗證動量守恒定律實驗中哪些量要測量，怎么通過物理規(guī)律測量；（3）由于兩球從同一高度下落，故下落時間相同，所以水平向速度之比等于兩物體水平方向位移之比，然后根據(jù)動量守恒列方程即可正確求出質(zhì)量之比．

（1）“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運(yùn)動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動，對斜槽是否光滑沒有要求，A錯誤；要保證每次小球都做平拋運(yùn)動，則軌道的末端必須水平，B正確；為了使小球碰后不被反彈，要求被碰小球質(zhì)量大于碰撞小球質(zhì)量，C正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故D正確．

（2）水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離，即測量出碰撞前A球的速度，A正確；A球與B球碰撞后，測量A球落點位置到O點的距離，即測量出碰撞后A球的速度，測量B球落點N到O點的距離，即測量出碰撞后B球的速度，BC正確；不需要測量A球或B球的直徑，D錯誤；測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比），用來表示出球的動量，E正確；

（3）由于兩球從同一高度開始下落，且下落到同一水平面上，故兩球下落的時間相同．根據(jù)動量守恒定律可得在水平方向有，故，即，代入數(shù)據(jù)求得m1：m2=4：1．