Question

【題目】國慶同學在做“探究碰撞中的不變量”實驗中，所用裝置如圖甲所示，已知槽口末端在白紙上的投影位置為O點。回答以下問題：

(1)實驗室的老師為國慶同學準備了一些實驗儀器，本實驗中需要的是___________。

A.秒表 B.天平 C.刻度尺 D.打點計時器

(2)為了完成本實驗，下列必須具備的實驗條件或操作步驟是___________。

A.斜槽軌道末端的切線必須水平 B.入射球和被碰球大小必須相同

C.入射球和被碰球的質量必須相等 D.必須測出桌面離地的高度H

(3)國慶同學在實驗中正確操作，認真測量，得出的落點情況如圖乙所示，則入射小球質量和被碰小球質量之比為____________。

(4)若兩球間的碰撞是彈性碰撞，入射小球質量m1，被碰小球質量m2，應該有等式________成立。（用圖甲中標注的字母符號表示）

Answer 1

【答案】BC AB 3∶2

【解析】

(1)[1]A.本實驗中由于平拋運動高度相同，運動時間相同，不需要測量時間，故A錯誤；

B.驗證動量守恒，需要計算動量，需要測量質量，故B正確；

C.實驗中需要測量落點到拋出點的水平距離，故需要刻度尺，故C正確；

D.實驗中不需要處理紙帶，不需要打點計時器，故D錯誤；

故選BC。

(2)[2]A. 實驗是通過平拋研究問題，故槽口末端水平，故A正確；

B. 兩球需要發(fā)生對心碰撞，則兩球大小需相同，故B正確；

C. 入射球質量要大于被碰球質量，即m1＞m2，防止碰后m1被反彈，故C錯誤；

D.小球平拋運動時間相同，不需要測出桌面離地的高度，故D錯誤；

故選AB。

(3)[3] P是入射球碰撞前的落點，M是入射球碰撞后的落點，N是被碰球碰撞后的落點，實驗需要驗證：

m1v1=m1v1′+m2v2

兩邊同時乘以小球做平拋運動的時間t，得

m1v1t=m1v1′t+m2v2t

結合平拋運動規(guī)律得

代入數(shù)據(jù)解得

m1：m2=3：2

(4)[4] 小球發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程中系統(tǒng)動量守恒、機械能也守恒，有

可得：