Question

【题目】如图所示，用“碰撞实验器”：可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______ (填选项前的符号)，间接地解决这个问题。

A．小球开始释放高度h

B．小球抛出点距地面的高度H

C．小球做平抛运动的射程

（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。

然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_________。(填选项前的符号)

A．用天平测量两个小球的质量ml、m2

B．测量小球m1开始释放高度h

C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E．测量平抛射程OM、ON

（3）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1，则p1:p1="____" :11；若碰撞结束时m2的动量为p2，则p1: p2=11:_______。

实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值为____________。（此问结果保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】①C ② ADE或DAE ③14 2.9 1.001.01

【解析】试题分析：（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，故它们在空中的运动时间t相等，水平位移，即水平位移与初速度成正比，故实验中不需要测量时间，也就不需要测量桌面的高度H，只需要测量小球做平抛运动的射程就可，选项C正确；（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，故它们在空中的运动时间t相等，水平位移，知，，由动量守恒定律知，将速度表达式带入得，解得，故要完成的必要步骤是ADE或DAE；（3）碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1，由题意知，，故；若碰撞结束时m2的动量为p2，，故，碰撞前、后总动量的比值，此问结果在1.001.01范围内均给分。