Question

【题目】某同学利用如下实验装置研究物体和碰撞过程中守恒量。实验步骤如下：

①如图所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球、球与木条的撞击点。

②将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让小球从斜轨上A点由静止释放，撞击点为。

③将木条平移到图中所示位置，小球从斜轨上A点由静止释放，确定落点为图中P点。

④球静止放置在水平槽的末端，将小球从斜轨上A点由静止释放，使它们发生碰撞，确定球和球相撞后的落点。

⑤测得与N、P、M各点的高度差分别为、、．

根据该同学的实验，问答下列问题：

（1）两小球的质量关系为________（填“>”“=”或“<”）。

（2）步骤④中，小球的落点为图中的___________点，小球的落点为图中的_________点。

（3）若再利用天平测量出两小球的质量分别为、，则满足_________表示两小球碰撞前后动量守恒。

Answer 1

【答案】> M N

【解析】

（1）[1]．为防止碰撞后入射球的反弹，则要求入射球的质量大于被碰球的质量，即；

（2）[2][3]．由实验步骤④可知，将被碰球m2静止放置在水平槽的末端相撞，将入射球m1从斜轨上A点由静止释放，则入射球的速度将稍小一点，将碰到M点，而被碰球速度较大将碰到N点。

（3）[4]．由平抛规律有：

x=v0t

所以

当水平位移相等时，v0与成正比（与竖直位移的二次方根成反比）

动量守恒要验证的式子是

即