Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置探究、兩球在碰撞中動量是否守恒。該同學利用平拋運動測量兩球碰撞前后的速度,圖中是斜槽,為水平槽。具體做法是:先使球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滑下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復上述操作10次,得到10個落點痕跡。再把球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓球仍從位置由靜止開始滑下,和球碰撞后,、球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復該操作10次,并畫出實驗中、兩小球落點的平均位置。圖中點是水平槽末端在記錄紙上的垂直投影點,、、是實驗中小球落點的平均位置。

（1）為使兩球碰撞是一維碰撞,所選兩球的直徑關系為:球的直徑__________(選填“大于”、“小于”或“等于”)球的直徑。

（2）以下選項中,必須進行測量的是________.

A.水平槽上未放球時,球落點位置到點的距離

B.球與球碰撞后,、球落點位置分別到點的距離、

C.球和球在空中飛行的時間

D.測量點相對于水平槽面的高度

（3）已知兩小球質(zhì)量和,該同學通過實驗數(shù)據(jù)證實、兩球在碰撞過程中動量守恒。請寫出該同學判斷動量守恒的表達式____________________(請用題中符號表示)。

Answer 1

【答案】 等于 AB

【解析】（1）為了讓兩球發(fā)生正磁，方向在同一直線上，兩小球的直徑應相等；
（2）根據(jù)實驗原理可知，本題根據(jù)平拋運動規(guī)律驗證動量守恒定律，所以需要測量入射球滑下時平拋的距離和兩球發(fā)生碰撞后各自平拋的距離，由于兩端時間可以消去，故不需要測量B球的高度和在空中飛行的時間，AB正確CD錯誤；

（3）不放B球時小球A的水平射程為；而兩球碰后水平射程分別為，根據(jù)動量守恒定律可知：，小球做平拋運動，從同一高度釋放，下落時間相同，則根據(jù)，可得．