Question

【題目】如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置示意圖．

（1）若入射小球質量為m1 ， 半徑為r1；被碰小球質量為m2 ， 半徑為r2 ， 則
A.m1＞m2 ， r1＞r2
B.m1＜m2 ， r1＜r2
C.m1＞m2 ， r1=r2
D.m1＜m2 ， r1=r2
（2）為完成此實驗，需要調節斜槽末端的切線必須水平，如何檢驗斜槽末端水平：
（3）設入射小球的質量為m1 ， 被碰小球的質量為m2 ， P為碰前入射小球落點的平均位置，則關系式（用m1、m2及圖中字母表示）成立．即表示碰撞中動量守恒．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）將小球放在斜槽末端看小球是否靜止,若靜止則水平
（3）m1 =m1 +m2
【解析】解：（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m1v0=m1v1+m2v2

在碰撞過程中動能守恒故有 m1v02= m1v12+ m2v22

解得v1= v0

要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0，

m1＞m2，

為了使兩球發生正碰，兩小球的半徑相同，r1=r2

故選C（2）研究平拋運動的實驗很關鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出，小球才做平拋運動；把小球輕輕的放在斜槽末端，若小球能保持靜止，則說明斜槽末端水平．（3）由于小球下落高度相同，則根據平拋運動規律可知，小球下落時間相同；P為碰前入射小球落點的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，

碰撞前入射小球的速度v1=

碰撞后入射小球的速度

v2=

碰撞后被碰小球的速度v3=

若m1v1=m2v3+m1v2則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，

帶入數據得：m1 =m1 +m2

所以需要測量質量和水平位移，用到的儀器是直尺、天平．

所以答案是：（1）C （2）將小球放在斜槽末端看小球是否靜止，若靜止則水平 （3）m1 =m1 +m2