Question

【题目】如图,OA为一圆弧,其末端水平。ABC为一斜面体。圆弧末端恰好与斜面体顶端在A点重合。现借助该装置验证碰撞中的动量守恒。

(1)先不放玻璃小球2,让钢球1从圆弧上某一适当的位置自由滚下,重复10次,用尽可能小的圆将所有的落点都圈在里面,得到钢球1的平均落点;

(2)将玻璃小球2静置在A点,让入射钢球1继续从相同的位置处自由滚下,在A点与小球2发生碰撞,重复10次,同样的办法确定它们各自的平均落点;(两小球体积相同,且均视为质点);

(3)确定的落点为斜面上的P、M、N三点,其中________点为玻璃小球2的落点;

(4)为了验证碰撞中的动量守恒,必须测量的物理量有（______）

A.小球1、2的质量m1、m2;

B.斜面倾角θ;

C.各落点到A点的距离lAM、lAP、lAN

(5)实验需要验证是否成立的表达式为____________ (用所测物理量表达).

Answer 1

【答案】N AC

【解析】

(3)[1]小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后1球的落地点是P点，2球的落地点是N点；

(4)[2]碰撞前，小球1落在图中的M点，设其水平初速度为v1．小球1和2发生碰撞后，小球1的落点在图中的P点，设其水平初速度为v1′，小球2的落点是图中的N点，设其水平初速度为v2． 设斜面AB与水平面的倾角为，由平抛运动规律得：

解得：

同理可解得：

所以只要满足

即

A．小球1、2的质量m1、m2与分析相符，故A正确；

B．斜面倾角θ与分析不符，故B错误；

C．各落点到A点的距离lAM、lAP、lAN与分析相符，故C正确。

(5)[3]由(4)分析可知，实验需要验证