Question

【題目】在研究“碰撞中動量守恒”的實驗中，實驗裝置如圖（甲）所示：

a若兩個半徑相同的小球A與A的質(zhì)量之比mA：mA=3：8，則入射球應選；a實驗中可能引起誤差的是
①斜槽軌道有摩擦②軌道末端切線不水平
③碰撞時兩球心不在同一高度④落點位置不是平均位置
c若入射球質(zhì)量為m1 ， 被碰球質(zhì)量為m2 ， 小球半徑均為r ， 各落點位置如圖（乙）所示，其中O為軌道末端所裝重錘線的投影點，并測得OM=a ， OP=a ， ON=c，則碰撞中動量守恒的表達式可寫為 ．

Answer 1

【答案】②；②③④；m1a=m1a+m2（c﹣2r）
【解析】（1）本實驗中為了防止入射球反彈，應用質(zhì)量大的球去撞擊質(zhì)量輕的小球；故入射球選擇②；（2）①本實驗中通過平拋運動規(guī)律求解碰前的速度，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，保證碰前的速度相同即可，不需要斜槽光滑；故①錯誤；
②為了保證小球做平拋運動，安裝軌道時，軌道末端必須水平．否則會引起誤差；故②正確；
① 為了發(fā)生對心碰撞，兩球的直徑需相同．若不在同一高度，會引起誤差；故③正確；
④在本實驗中落點有會有多個點，為了準確，應取落點位置的平均位置；否則會出現(xiàn)較大的誤差；故④正確；（3）碰撞過程中，如果水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：m1v1=m1v1′+m2v2 ， 小球做平拋運動時拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間t相等，兩邊同時乘以時間t ， m1v1t=m1v1′t+m2v2t；由表達式為：m1a=m1a+m2（c﹣2r）
所以答案是：（1）A（2）ACD（3）m1a=m1a+m2（c﹣2r）
【考點精析】通過靈活運用動量守恒定律，掌握動量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變即可以解答此題．