Question

【题目】如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的装置示意图．

(1)设小球A的质量为mA，小球B的质量为mB，为保证实验成功，必须满足mA________(选填“大于”“等于”或“小于”)mB.

(2)下列说法中符合本实验要求的是________．(选填选项前面的字母)

A．加速的斜槽轨道必须光滑

B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放

C．安装轨道时，轨道末端必须水平D．需要使用的测量仪器有天平、刻度尺和秒表

(3)实验中小球的落点情况如图所示，P为不放B球时将A球从斜槽某一高度静止释放后A球的落点，M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点，现已测得O到M、P、N的距离分别为s1、s2、s3，若关系式________成立，则验证了A、B相碰动量守恒．

Answer 1

【答案】大于 BC mAs2=mAs1+mBs3

【解析】

A球和B球相撞后，B球的速度增大，A球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以水平方向，B球在A球的前面，所以碰撞前A球的落地点是P点，碰撞后A球的落地点是M点，B球的落地点是N点，根据平抛运动的基本公式求解碰撞前后小球的速度，然后验证动量是否守恒即可．

（1）为了防止A球反弹，入射球的质量必须大于被碰球的质量．
（2）只要每次加速的环境完全相同即可，不需加速轨道光滑，故A错误；为了保证小球每次平抛的初速度相同，每次入射小球必须从同一高度由静止释放，故B正确；为了使小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故C正确；本实验中不需要测量时间，故测量仪器不需要秒表，故D错误．故选BC.
（3）由动量守恒定律，mAv2=mAv1+mBv3，三次平抛运动的时间t相同，则mAv2t=mAv1t+mBv3t，即mAs2=mAs1+mBs3．