Question

【題目】在“驗證動量守恒定律”的實驗中，請回答下列問題：

（1）實驗記錄如圖甲所示，先不放B球，則A球做平拋運動的水平位移是圖中的________；放上B球，則B球被碰后做平拋運動的水平位移是圖中的________。（兩空均選填“OM”、“OP”或“ON”）為測定A球不碰B時做平拋運動的落點的平均位置，把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點對齊，如圖乙給出了小球A落點附近的情況，由圖可得距離應為__________ cm；

（2）小球A下滑過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對實驗結果________產生誤差（選填“會”或“不會”）。

（3）實驗裝置如圖甲所示，A球為入射小球，B球為被碰小球，以下有關實驗過程中必須滿足的條件，正確的是（____）

A．入射小球的質量mA可以小于被碰小球的質量mB

B．實驗時需要測量斜槽末端到水平地面的高度

C．入射小球每次不必從斜槽上的同一位置由靜止釋放

D．斜槽末端的切線必須水平，小球放在斜槽末端處，應能靜止

（4）如果碰撞中動量守恒，根據圖中各點間的距離，下列式子成立的有（______）

A. mA:mB=ON:MP

B. mA:mB=OM:MP

C. mA:mB=OP:MN

D. mA:mB=OM:MN

Answer 1

【答案】OP； ON； 65.2-65.8； 不會； D； A；

【解析】

（1）A球與B球碰后，B球的速度大于A球的速度，碰后B落在N點，A落在M點，因為A球單獨釋放時平拋運動的速度大于碰后A球的速度，可知A球碰前做平拋運動落在P點．則A球做平拋運動的水平位移是圖中的OP；放上B球，則B球被碰后做平拋運動的水平位移是圖中的ON；小球A落點，應該取多次落點的平均落地點，即用盡量小的圓把這些落點圈起來圓心的位置，由圖可得距離應為65.5cm；
（2）在甲、乙兩裝置中，只要保證小球A到達底端的速度相同即可，軌道有無摩擦對實驗結果不會產生誤差．

（3）入射小球的質量mA，不可以小于被碰小球的質量mB，否則A球碰后反彈，A錯誤；在實驗中不需要小球的下落高度，只要能保證高度相同，即可知道兩小球下落時間相同；故B錯誤；入射小球每次必從斜槽上的同一位置由靜止釋放，才能保證每次碰前的速度均相同；故C錯誤；斜槽末端的切線必須水平，小球放在斜槽末端處，應能靜止，故D正確；故選D。
（4）兩球碰撞后，小球做平拋運動，由于小球拋出點的高度相等，它們在空中做平拋運動的時間t相等，小球做平拋運動的初速度：，vA′=，vB′=，由動量守恒定律得：mAvA=mAvA′+mBvB′，則mA=mA+mB，，故A正確；故選A．