Question

8．在“验证动量守恒的实验”中，实验装置如图所示．
（1）有两个小球，质量分别为m₁、m₂且m₁＜m₂，应选用质量为m₂球做入射小球．
（2）实验时，入射小球和被碰小球在碰撞前后落在木板上如图所示的点，其中O点是水平槽末端竖直方向的投影，则可以用等式m₁ON=m₁OM+m₂OP来验证两小球碰撞前后的动量守恒．

Answer 1

分析 （1）为防止小球反弹，要保证入射球质量要大于被碰球质量；
（2）实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒，即要验证m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；

解答 解：（1）为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；故应让球质量为m₂的小球作为入射球；
③放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的M点和N点．
碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，
小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，
m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t
得：${m}_{1}\overline{OP}={m}_{1}•\overline{OM}+{m}_{2}•\overline{ON}$
故答案为：（1）m₂；（2）m₁ON=m₁OM+m₂OP

点评 实验注意事项：（1）前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．（2）利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m₁＞m₂，防止碰后m₁被反弹．