Question

9．在“验证动量守恒定律”的实验中，一般采用如图所示的装置：
（1）若入射小球质量为m₁，半径为r₁；被碰小球质量为m₂，半径为r₂，则C
A．m₁＞m₂，r₁＞r₂　　　　　　
B．m₁＞m₂，r₁＜r₂
C．m₁＞m₂，r₁=r₂  
D．m₁＜m₂，r₁=r₂
（2）在做实验时，对实验要求以下说法正确的是BCD
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端的切线是水平的
C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下
D．释放点越高，两球碰后水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确．

Answer 1

分析 （1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量；为了使两球发生正碰，两小球的半径相同．
（2）根据实验的原理以及注意事项确定正确的操作步骤．

解答 解：（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，
在碰撞过程中动能守恒故有：$\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{0}}^{2}=\frac{1}{2}{m}_{1}{{v}_{1}}^{2}+\frac{1}{2}{m}_{2}{{v}_{2}}^{2}$，
解得：${v}_{1}=\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}{v}_{0}$，
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m₁-m₂＞0，m₁＞m₂，为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r₁=r₂，
故选：C．
（2）AB、验证动量守恒定律实验，必须保证斜槽轨道末端切线水平，斜槽轨道不必要光滑，故A错误，B正确；
C、为保证球的初速度相等，入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；
D、释放点越高，碰撞后速度越大，水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确．故D正确．
故选：BCD．
故答案为：（1）C，（2）BCD．

点评 本题考查验证动量守恒定律；本实验运用了等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．