Question

如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．

①關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是：                      
A．入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球質(zhì)量大                                                                                                                                                                 
B．小球與斜槽間的摩擦對實(shí)驗(yàn)沒有影響
C．入射球必須從同一高度釋放
D. 斜槽一定要固定好，末端切線不需要調(diào)節(jié)水平
②圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(diǎn)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m₁從斜軌S位置靜止釋放，與小球m₂相撞，并多次重復(fù)．
接下來要完成的必要步驟是______．(填選項(xiàng)的符號(hào))
A．用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m₁、m₂
B．測量小球m₁開始釋放高度h
C．測量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D．分別找到m₁、m₂相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E．測量平拋射程OM、ON
③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為________________________(用②中測量的量表示)；
④經(jīng)測定，m₁＝45.0 g，m₂＝7.5 g，小球落地點(diǎn)的平均位置距O點(diǎn)的距離分別為35.20cm、44.80cm、55.68cm如圖所示．

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，碰撞前、后總動(dòng)量的比值為________．
⑤有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)中僅更換兩個(gè)小球的材質(zhì)，其他條件不變，可以使被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程增大．請你用④中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m₂平拋運(yùn)動(dòng)射程ON的最大值為 ________ cm.

Answer 1

①ABC   ② ADE或DEA或DAE
③m₁·OM＋m₂·ON＝m₁·OP　�、堋�1～1.01�、�76.8

①被碰小球碰撞前后的時(shí)間僅由下落高度決定，兩球下落高度相同，時(shí)間相同，所以水平速度可以用水平位移數(shù)值表示．
②本實(shí)驗(yàn)需要測量的量有兩小球的質(zhì)量m₁、m₂和平拋射程OM、ON，顯然要確定兩小球的平均落點(diǎn)M和N的位置．
③碰撞過程中，動(dòng)量守恒，即碰撞前的動(dòng)量m₁·OP等于碰撞后的動(dòng)量m₁·OM＋m₂·ON；
④把測量的小球的質(zhì)量以及圖中的距離代入動(dòng)量守恒公式中，就可以得出結(jié)果．
⑤當(dāng)碰撞為彈性碰撞時(shí)，被碰小球射程最大，把數(shù)據(jù)代入③中的兩個(gè)方程，可以得出結(jié)果．