Question

【題目】如圖,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系。圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時先讓入射球m1,多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1,從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復,測出碰后m1平均落地點在M點,m2平均落地點在N點，不計小球與軌道間的摩擦。

①實驗中,不需要測量的物理量是_______(填選項前的符號)。

A. 兩個小球的質量m1、m2 B. 小球拋出點距地面的高度H C. 小球做平拋運動的射程

②若實驗中發現m1OM+m2ON小于m1OP,則可能的原因是_________(填選項前的符號)。

A. 碰撞過程有機械能的損失

B. 計算時沒有將小球半徑考慮進去

C. 放上小球m2后,入射球m1從傾斜軌道上靜止釋放的位置比原來的低

③若兩球發生彈性正碰,則OM、ON、OP之間一定滿足的關系是________(填選項前的符號)。

A.OP+OM=ON B.2OP=ON+OM C.OP-ON=2OM

Answer 1

【答案】BCA

【解析】

(1)本實驗要驗證的動量守恒的表達式是：m1v1=m1v′1+m2v′2，要測量質量和水平速度，由于下落時間相同，水平速度是由水平位移來代替的。由于時間相同，可以消去，所以時間不用測量，即高度不用測量。故選：B；

(2)碰撞的機械能損失不會影響動量守恒，那么出現此種結論只能是第二次滑下時，比第一次滑下時低一些，故選：C；

(3)根據彈性碰撞的公式,碰撞后兩球的速度為：v1= ,v2= ,顯然v2v1=v0，因平拋運動中的時間相等，所以有：OP=ONOM，即OP+OM=ON；故A正確，BC錯誤。

故選：A