Question

【題目】“探究碰撞中的不變量”的實驗中：

(1)入射小球m1＝15g，原靜止的被碰小球m2＝10g，由實驗測得它們在碰撞前后的x－t圖象如圖，可知入射小球碰撞后的m1v′1是_____ kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____ kg·m/s，被碰撞后的m2v′2是_____kg·m/s。由此得出結論_______________________。

(2)實驗裝置如圖所示，本實驗中，實驗必須要求的條件是_______；

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端點的切線是水平的

C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放

D.入射球與被碰球滿足ma>mb，ra＝rb

(3)圖中M、P、N分別為入射球與被碰球對應的落點的平均位置，則實驗中要驗證的關系是______；

A．ma·ON＝ma·OP＋mb·OM B．ma·OP＝ma·ON＋mb·OM

C．ma·OP＝ma·OM＋mb·ON D．ma·OM＝ma·OP＋mb·ON

Answer 1

【答案】（1）0.007 5，0.015，0.0075, 碰撞中mv的矢量和是守恒量(碰撞過程中動量守恒)

（2）BCD（3）C

【解析】試題分析：（1）由圖所示圖象可知，碰撞前球1的速度：，

碰撞后，球的速度：，

入射小球碰撞后的，入射小球碰撞前的，

被碰撞后的，

碰撞前系統總動量，

碰撞后系統總動量，，由此可知：碰撞過程中動量守恒；

（2） “驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止滾下，故C正確；為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求ma＞mb，ra=rb，故D正確．

（3）要驗證動量守恒定律定律即：，小球做平拋運動，根據平拋運動規律可知根據兩小球運動的時間相同，上式可轉換為：，故需驗證，因此ABD錯誤，C正確．．