Question

【題目】用如圖甲所示裝置結合頻閃照相機拍攝的照片的來驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：

①用天平測出A、B兩個小球的質量mA和mB；
②安裝好實驗裝置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；
③先不在斜槽的末端放小球B，讓小球A從斜槽上位置P由靜止開始釋放，小球A離開斜槽后，頻閃照相機連續拍攝小球A的兩位置（如圖乙所示）；
④將小球B放在斜槽的末端，讓小球A仍從位置P處由靜止開始釋放，使它們碰撞，頻閃照相機連續拍攝下兩個小球的位置（如圖丙所示）；
⑤測出所需要的物理量．
請回答：
（1）實驗①中A、B的兩球質量應滿足
（2）在步驟⑤中，需要在照片中直接測量的物理量有；（請選填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”）
（3）兩球在碰撞過程中若動量守恒，滿足的方程是： ．

Answer 1

【答案】
（1）mA＞mB
（2）x0、xA、xB
（3）mAx0=mAxA+mBxB
【解析】解：（1）為了防止入射球碰后反彈，入射球的質量要大于被碰球的質量，即mA＞mB；（2）碰撞時應有mAv0=mAvA+mBvB

由平拋規律有x=vt，小球從相同高度落下，故時間相等，上式中兩邊同乘以t，則有：mAx0=mAxA+mBxB，所以需要在照片中直接測量的物理量有，x0、xA、xB （3）由（2）的分析可知，應驗證的表達式為：

mAx0=mAxA+mBxB

所以答案是：（1）mA＞mB （2）x0、xA、xB （3）mAx0=mAxA+mBxB；