Question

【題目】某同學用圖1所示的“碰撞實驗器”驗證動量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC為水平槽。

（1）實驗中通過僅測量小球做平拋運動的 _______（選填“水平位移”或“豎直 位移”），可間接得到小球碰撞前后的速度關系。

（2）實驗時先使入射球從斜槽上某一固定位置S多次由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，從而確定P點的位置。再把被碰球放在水平槽末端，讓球仍從位置S多次由靜止開始滾下，跟球碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，從而確定M、N點的位置。其中確定P點位置的多次落點痕跡如圖2所示，刻度尺的零點與O點對齊，則OP=_______cm。

（3）經測定距O點的距離如圖3所示。請通過計算說明本次實驗中兩小球碰撞前后的動量是否守恒_________。

Answer 1

【答案】水平位移 44.80（44.70~44.90） 守恒

【解析】

（1）[1]由平拋運動規律可知

，

則

當高度一定時，小球碰撞前后的速度由水平位移決定。

（2）[2]如圖所示，OP的讀數為44.80cm（44.70-44.90）。

（3）[3]由題意可知初動量和末動量分別為

經計算可得

在誤差允許范圍內，兩小球碰撞前后的動量是守恒的。