Question

【題目】如圖為某同學用來“驗證碰撞中的動量守恒”的實驗裝置，實驗時先讓入射球從斜槽上滾下，經過斜槽末端做平拋運動，記下落地點；再讓入射球從斜槽上滾下，在斜槽末端與靜止靶球發生對心碰撞后均做平拋運動，記下落地點。由于小球做平拋運動的時間相等，所以可用平拋運動水平位移代替平拋初速度。實驗中此同學用天平測得入射球質量為m1，靶球質量為m2。圖中O點為軌道末端在記錄紙上的豎直投影，M、P、N為兩球平均落點位貿。則

（1）下列說法正確的是________

A．m1<m2

B．在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放

C．安裝軌道時，軌道末端必須水平，且兩球在碰撞前瞬間球心等高

D．實驗中需要測出小球在空中運動的時間

（2）如果測得m1·OM+m2·ON近似等于________，則認為成功驗證了碰撞中的動量守恒。

Answer 1

【答案】 （1）BC （2）m1·OP

【解析】(1) A、C、要保證碰撞后兩個球做平拋運動，故斜槽軌道末端的切線必須水平，入射球質量要大于被碰球質量，即m1＞m2，防止碰后m1被反彈，同時為了對心碰撞，兩小球的直徑應相同，故A錯誤，C正確；B、為保證碰撞的初速度相同，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止滾下，故C正確；D、小球離開軌道后做平拋運動，小球的運動時間相等，水平位移與初速度成正比，實驗中不需要測量時間，也不需要測量桌面的高度，故D錯誤；故選BC．

(2)小球離開軌道后做平拋運動，小球拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，則：m1v1=m1v1′+m2v2′，兩邊同時乘以t，得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，則m1OP=m1OM+m2ON；