Question

【題目】某同學用圖所示裝置來驗證動量守恒定律，實驗時先讓a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下痕跡，重復10次；然后再把b球靜置在斜槽軌道末端，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次．回答下列問題：

(1)在安裝實驗裝置時斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是____________；用實驗中所給器材如何檢驗槽末端是否水平：_______________________ 。

(2)小球a、b質量ma、mb的大小關系應滿足ma ____mb，兩球的半徑應滿足ra ___ rb（選填“＞”、“＜”或“=”）。

(3)本實驗中小球落地點的平均位置距O點的距離如上圖所示，這時小球a、b兩球碰后的平均落地點依次是圖中水平面上的___ 點和____ 點。

(4)在以下選項中，哪些是本次實驗必須進行的測量？ （_________）

A．水平槽上未放B球時，測量A球落點位置到O點的距離

B．A球與B球碰撞后，測量A球與B球落點位置到O點的距離

C．A球和B球在空間飛行的時間

(5)在本實驗中結合圖，驗證動量守恒的驗證式是下列選項中的______ 。

A． B． C．

Answer 1

【答案】保證小球做平拋運動 把小球輕輕的放在斜槽末端，若小球能保持靜止，則說明斜槽末端水平 > = A C AB B

【解析】

(1)[1][2] 小球離開軌道后做平拋運動，在安裝實驗器材時斜槽的末端應保持水平，才能保證小球做平拋運動；檢查水平的方法：把小球輕輕的放在斜槽末端，若小球能保持靜止，則說明斜槽末端水平。

(2)[3][4] 為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量ma大于mb，即ma＞mb．為保證兩個小球的碰撞是對心碰撞，兩個小球的半徑要相等；

(3)[5][6] 由圖所示裝置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，b球在前，a球在后，兩球都做平拋運動，由圖示可知，未放被碰小球時小球a的落地點為B點，碰撞后a、b的落點點分別為A、C點．

(4)[7] 小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，則

mav0=mavA+mbvB

兩邊同時乘以時間t得：

mav0t=mavAt+mbvBt

則

maOB=maOA+mbOC

因此實驗需要測量：兩球的質量，兩球做平拋運動的水平位移，故AB正確C錯誤。

(5)[8]根據以上分析可知，要驗證的是

故B正確AC錯誤。