Question

【题目】“碰撞中的动量守恒”实验装置如图甲所示，让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下，与静止在支柱上质量为m2的小球B发生对心碰撞.

（1）安装轨道时，要求轨道末端____________.

（2）两小球的质量应满足m1____________m2

（3）用游标卡尺测小球直径时的读数如图乙所示，则小球的直径d=___________cm.

（4）实验中还应测量的物理量是_______

A．两小球的质量m1和m2

B．小球A的初始高度h

C．轨道末端切线离地面的高度H

D．两小球平抛运动的时间t

E．球A单独滚下时的落地点P与O点距离SOP

F．碰后A、B两小球的落地点M、N与O点距离SOM和SON

（5）若碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，下列式子可能成立的是_______

A． B．

C． D．

（6）若碰撞为弹性碰撞，除动量守恒外，还需满足的关系式是________.（用所测物理量的字符表示）

Answer 1

【答案】切线水平 > 1.04 AEF B

【解析】

（1）[1]为了保证每次小球都做平抛运动，则需要轨道的末端切线水平.

（2）[2]验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即m1>m2.

（3）[3]游标卡尺的游标是10分度的，其精确度为0.1mm，则图示读数为：10mm+4×0.1mm=10.4mm=1.04cm.

（4）[4]小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相等，两球碰撞动量守恒，有：

，

两边同时乘以时间t，则

，

根据落点可化简为：

，

则实验还需要测出：两小球的质量m1和m2；球A单独滚下时的落地点P与O点距离SOP

F；碰后A、B两小球的落地点M、N与O点距离SOM和SON；故填AEF.

（5）[5]根据动量守恒：

移项化简有：

，

即：

.

故填B.

（6）[6]若两球为弹性碰撞，满足机械能守恒：

速度用平抛的水平位移代换后，可得：

.