Question

【题目】如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图

（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
A.m1＞m2 ， r1＞r2
B.m1＞m2 ， r1＜r2
C.m1＞m2 ， r1=r2
D.m1＜m2 ， r1=r2
（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是（填下列对应的字母）
A.直尺
B.游标卡尺
C.天平
D.弹簧秤
E.秒表
（3）实验中必须要求的条件是 ．
A.斜槽必须是光滑的
B.斜槽末端的切线必须水平
C.m1与m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
D.m1每次必须从同一高度处滚下
（4）实验中必须测量的物理量是 ．
A.小球的质量m1和m2
B.小球起始高度h
C.小球半径r1和r2
D.小球起飞的时间t
E.桌面离地面的高度H
F.小球飞出的水平距离s
（5）设入射小球的质量为m1 ， 被碰小球的质量为m2 ， P为碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用m1、m2 ， 及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒．

Answer 1

【答案】
（1）C
（2）A,C
（3）B,C,D
（4）A,F
（5）m1 =m1 +m2
【解析】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：

解得：v1=

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）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，

碰撞前入射小球的速度为：

碰撞后入射小球的速度为：

碰撞后被碰小球的速度为： ．

若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得：

m1 =m1 +m2

所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平．故选：AC（3）A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；

B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；

C、要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径应该相同，故C正确．

D、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确；

故选：BCD；（4）由（2）中分析可知，实验中必须测量质量和水平位移，故选：AF；（5）由（2）中的分析可知，实验中需验证的表达式为：m1 =m1 +m2

所以答案是：（1）C（2）AC（3）BCD；（4）AF；（5）m1 =m1 +m2