Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置通過半徑相同的兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。實驗步驟如下：

a.用天平測出兩小球的質量，入射球和被撞球質量分別記為m1和m2

b.按照圖所示安裝實驗裝置.調整固定斜槽使斜槽底端水平

c.白紙在下，復寫紙在上且在適當位置鋪放好.記下重垂線所指的位置O.

d.不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復10次.用圓規畫盡量小的圓把所有的小球落點圈在里面.圓心P就是小球落點的平均位置

e.把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發生碰撞，重復實驗10次用步驟d的方法，標出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N.如圖所示

f.連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度，分別記為OP、OM和ON。根據以上實驗方法請回答下列問題

(1)對本實驗下列說法正確的是___________

A.用質量小的小球作為入射小球，質量大的小球作為被撞小球

B.還應測量小球在空中運動的時間

C.適當增加入射球釋放點高度，可以減小實驗誤差

D.實驗過程中應保持記錄落點的白紙位置不動

(2)實驗要驗證的表達式是(用題中測出的相應物理量字母表示)________

Answer 1

【答案】（1）CD （2）

【解析】

根據實驗原理和實驗步驟逐項判斷；此實驗用小球平拋運動的水平射程代替小球的速度，結合動量守恒表達式求解要驗證的表達式.

（1）用質量大的小球作為入射小球，質量小的小球作為被撞小球，防止被碰球反彈，選項A錯誤；此實驗用小球平拋運動的水平射程代替小球的速度，則不需要測量小球在空中運動的時間，選項B錯誤；適當增加入射球釋放點高度，則入射球的速度可以變大，可以減小實驗誤差，選項C正確；實驗過程中應保持記錄落點的白紙位置不動，否則會出現誤差，選項D正確；故選CD.

（2）根據兩小球從同一高度開始下落，故下落的時間相同，根據動量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2，故有m1v0t=m1v1+m2v2t，即.