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.

(1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的.但是,可以通過僅測量__________(填選項前的符號),間接地解決這個問題.

A.小球開始釋放高度h

B.小球拋出點距地面的高度H

C.小球做平拋運動的水平距離（射程）

(2)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多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程.然后,把被碰小球靜置于軌道的水平部分,再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放,與小球相碰,并多次重復.接下來要完成的必要步驟是__________(填選項前的符號).

A.用天平測量兩個小球的質量m1、m2

B.測量小球m1開始釋放高度h

C.測量拋出點距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N

E.測量平拋射程OM、ON

(3)若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為__________(用(2)中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應滿足的表達式為__________(用(2)中測量的量表示).

Answer 1

【答案】C ；>;；ADE；；

【解析】

(1)驗證動量守恒定律實驗中,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現速度.所以C選項是正確的.
(2)實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放,與小球相碰,并多次重復.測量平均落點的位置,找到平拋運動的水平位移,因此步驟中D、E是必需的,由于要驗證動量守恒所以還要知道入射小球和被碰小球的質量，故選ADE

(3)若兩球相碰前后的動量守恒,則,又 , , ,代入得:

故本題答案是：(1). C (2). ADE (3). m1OM+m2ON=m1OP