Question

【题目】“探究碰撞中的不变量”的实验中：

(1)入射小球m1＝15g，原静止的被碰小球m2＝10g，由实验测得它们在碰撞前后的x－t图象如图，可知入射小球碰撞后的m1v′1是_____ kg·m/s，入射小球碰撞前的m1v1是_____ kg·m/s，被碰撞后的m2v′2是_____kg·m/s。由此得出结论_______________________。

(2)实验装置如图所示，本实验中，实验必须要求的条件是_______；

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端点的切线是水平的

C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放

D.入射球与被碰球满足ma>mb，ra＝rb

(3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是______；

A．ma·ON＝ma·OP＋mb·OM B．ma·OP＝ma·ON＋mb·OM

C．ma·OP＝ma·OM＋mb·ON D．ma·OM＝ma·OP＋mb·ON

Answer 1

【答案】（1）0.007 5，0.015，0.0075, 碰撞中mv的矢量和是守恒量(碰撞过程中动量守恒)

（2）BCD（3）C

【解析】试题分析：（1）由图所示图象可知，碰撞前球1的速度：，

碰撞后，球的速度：，

入射小球碰撞后的，入射小球碰撞前的，

被碰撞后的，

碰撞前系统总动量，

碰撞后系统总动量，，由此可知：碰撞过程中动量守恒；

（2） “验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，ra=rb，故D正确．

（3）要验证动量守恒定律定律即：，小球做平抛运动，根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同，上式可转换为：，故需验证，因此ABD错误，C正确．．