Question

在利用碰撞做“驗證動量守恒定律”實驗中，實驗裝置如圖所示，一起按要求安裝好后開始實驗。先是不放被碰小球，重復實驗若干次；然后把被碰小球凈值放在斜槽末端的水平部分的前端邊緣處，又重復實驗若干次，在白紙上記錄下重錘位置和各次實驗時小球落點的平均位置，一次為O、M、P、N，設入射小球和被碰小球的質量分別為m₁、m₂，且m₁＝2m₂，則

（1）入射小球每次滾下都應從斜槽上的同一位置無初速釋放，其目的是
A．為了使入射小球每次都能水平飛出槽口
B．為了使入射小球每次都以相同的動量到達槽口
C．為了使入射小球在空中飛行的時間不變
D．為了使入射小球每次都能與被碰小球對心碰撞
（2）下列有關本實驗的說法中正確的有
A．未放被碰小球和放了被碰小球m₂時，入射小球m₁的落點分別為M、P
B．未放被碰小球和放了被碰小球m₂時，入射小球m₁的落點分別為P、M
C．未放被碰小球和放了被碰小球m₂時，入射小球m₁的落點分別為N、M
D．在誤差允許的范圍內若測得|ON|＝2|MP|，則標明碰撞過程中由m₁、m₂兩球組成的系統動量守恒

Answer 1

（1）B；（2）BD

（1）入射小球每次滾下都應從斜槽上的同一位置無初速釋放時，具有相同的重力功、摩擦力功，根據動能定理，入射小球可獲得相同的動能，撞擊被碰小球或直接平拋出去時具有相同的初速度，B對；小球每次都能水平飛出槽口是要求斜槽末端水平即可，與題干條件無關，A錯；入射小球在空中飛行時間由斜槽末端的水平放置和離地面的高度決定，跟題干條件無關，C錯；入射小球和被碰小球對心碰撞要求小球的直徑相同即可，與題干條件也無關，D錯。
（2）不放被碰小球時，入射球落點在P點，放上被碰小球時，兩球相碰后，入射小球落點在M點，被碰小球落點在N點，A、C錯B對；驗證的表達式為m₁OP＝m₁OM＋m₂ON，變形后m₁MP＝m₂ON，由于m₁＝2m₂，故只要驗證2MP＝ON即可，D對。