Question

【題目】某學習小組用半徑相同的小球1和小球2碰撞“驗證動量守恒定律”，實驗裝置如圖甲所示．安裝好實驗裝置，斜槽的末端水平，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下鉛垂線所指的位置O．接下來的實驗步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止滾下，并落在地面上，并重復多次；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣處的B點，讓小球1從A點由靜止滾下，使它們碰撞，并重復多次；

步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度．

甲 乙

（1）以下提供的器材中，本實驗必需的有_______．

A．刻度尺 B．游標卡尺

C．天平 D．秒表

（2）判斷斜槽末端已調節水平的方法是___________．

（3）在上述實驗操作中，下列說法正確的是_______．

A．小球1的半徑可以大于小球2的半徑

B．小球1每次可以從斜槽的不同位置由靜止滾下

C．小球在斜槽上的釋放點應該越高越好，這樣碰前的速度大，測量誤差較小

D．復寫紙鋪在白紙的上面，實驗過程中復寫紙可以隨時拿起來看印跡是否清晰并進行移動

（4）步驟1中，小球1落點的情況如圖乙所示，則小球1落點的平均位置對應的毫米刻度尺讀數為__________ cm．

（5）設小球1的質量為m1，小球2的質量為m2，OM的長度為l1，OP的長度為l2，ON的長度為l3，則本實驗驗證動量守恒定律的表達式為___________________．

Answer 1

【答案】AC 將小球輕放在斜槽平直部分末端，若小球能在平直軌道上的任意位置靜止，就表明斜槽末端已調節水平 D 46.41（46.39~46.43） =+

【解析】

(1)[1]AC．實驗過程中需要測量入射球與被碰球的質量，因此實驗需要天平；實驗時需要測出小球落地點的水平位移，因此實驗需要刻度尺，故A、C正確；

BD．實驗過程中不需要測球的直徑、不需要測小球的運動時間，因此不需要游標卡尺和秒表，故B、D錯誤；

故選AC。

(2)[2]將小球輕放在斜槽平直部分末端，若小球能在平直軌道上的任意位置靜止，表面斜槽末端已調節水平。

(3)[3]A．驗證動量守恒定律實驗中，入射球1的質量一定要大于被碰球2的質量，兩球的直徑應相等，故A錯誤。

B．將小球靜止放置在軌道末端，如果小球不滾動，水面斜槽軌道末端水平，否則斜槽末端不水平，故B正確。

C．小球在斜槽上的釋放點高度應適當，如果釋放點的高度太高，小球離開軌道后的水平位移太大，小球將落在復寫紙之外，不能確定小球的落地點，小球的釋放高度不是越高越好，故C錯誤。

D．復寫紙鋪在白紙的上面，實驗過程中復寫紙可以隨時拿起看印跡是否清晰，只要不移動地面上的白紙，可以隨便移動復寫紙的位置，故D正確。

故選D。

(4)[4]由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，估讀到0.1mm，則示數為：46.41cm（46.39-46.43）.

(5)[5]平直過程系統動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：

小球做平拋運動的時間t相等，兩邊乘以相同的平拋的運動時間t可得：

即為：

m1OP=m1OM+m2ON

解得：