Question

【题目】将验证动量守恒定律的实验装置搬到竖直墙壁的附近，调整仪器，使球A从斜轨上由静止释放，并在水平轨道末端与球B发生正碰后，两球都能打在墙上。 已知A、B两球半径相同，A球的质量大于B球的质量，则下列说法正确的是

A. 此装置无法验证动量守恒定律

B. 碰撞后瞬间，A球的速度大于B球的速度

C. 碰撞后， A、B两球同时打到墙上

D. 碰撞后，A球在墙上的落点在B球落点的下方

Answer 1

【答案】D

【解析】

两球碰撞后均做平抛运动，根据高度比较平抛运动的时间，碰撞过程中动量守恒，运用水平位移与时间的比值代替速度得出动量守恒的表达式，从而验证动量守恒定律；

A、碰撞前后小球均做平抛运动，在竖直方向上：，平抛运动时间：，
设轨道末端到木条的水平位置为x，未放B球时，小球A下落的高度为，放上小球B后，A和B碰撞后下落的高度分别为和，则碰撞前后小球做平抛运动的初速度分别为：，，，
如果碰撞过程动量守恒，则：
将速度代入动量守恒表达式解得：，分别将、和代入即可验证动量守恒定律，故选项A错误；

B、由碰撞的实际过程可知，碰撞后瞬间，由于A球质量大于B球质量，则导致A球的速度小于B球的速度，故选项B错误；

C、由上面分析可知，导致，导致碰撞后， A、B两球不会同时打到墙上，A球时间长，后达到墙壁上，即A球在墙上的落点在B球落点的下方，故选项C错误，D正确。