Question

【題目】為驗證動量守恒，

（1）小明同學用如圖所示的裝置做實驗。若入射小球的質量為，半徑為；被碰小球的質量為，半徑為，則_________

A. ， B. ，

C. ， D. ，

（2）為完成此實驗，必須使用的器材有________________

A. 刻度尺 B. 游標卡尺 C. 秒表 D. 彈簧秤 E. 天平

（3）各小球的落地點如圖所示，若滿足動量守恒，則必須滿足的表達式是__________若是彈性碰撞，還滿足的表達式是______________

Answer 1

【答案】C AE

【解析】

在驗證動量守恒定律的實驗中，運用平拋運動的知識得出碰撞前后兩球的速度，因為下落的時間相等，則水平位移代表平拋運動的速度，根據實驗的原理確定需要測量的物理量，以及表達式；

（1）兩球碰撞時要發生對心碰撞，兩球的直徑應相等，即，為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量，即，故選項C正確，ABD錯誤；

（2）實驗需要測量的量有：入射小球的質量，被碰小球的質量，入射小球碰前平拋的水平位移，入射小球碰后平拋的水平位移，被碰小球碰后平拋的水平位移，測量水平位移需要用直尺，測質量需要天平，因此需要的實驗器材是AE；

（3）因為平拋運動的時間相等，則水平位移與時間的比值可以代表速度，OB是a球不與b球碰撞平拋運動的水平位移，OA是a球碰撞后平拋運動的水平位移，OC是碰撞后b球的水平位移，當所測物理量滿足表達式，即當說明兩球碰撞遵守動量守恒定律；

若碰撞是彈性碰撞，那么所測物理量還應該滿足的表達式為：

整理可以得到：。