Question

【题目】某科学探究小组的同学用图示装置研究碰撞中的动量守恒，实验中使用半径相等的两小球A和B，实验的主要步骤如下：

A．用天平测得A、B两球的质量分别为m1、m2

B．如图所示安装器材，在竖直木板上记下O点(与置于C点的小球球心等高)，调节斜槽使其末端切线水平

C．在末端C处先不放球B，将球A从斜槽上的适当高度由静止释放，球A抛出后撞在木板上的平均落点为P

D．再将球B置于C点，让球A从斜槽上同一位置静止释放，两球碰后落在木板上的平均落点为M、N

E．用刻度尺测出三个平均落点到O点的距离分别为hM、hP、hN

回答下列问题：

(1)为减小实验误差，A、B两球的质量m1、m2应满足的大小关系是m1_____m2(填“大于”、“等于”或“小于”)；

(2)上述实验中，碰后B球的平均落点位置应是_____(填“M”或“N”)；

(3)用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式___________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的．

Answer 1

【答案】大于 M

【解析】

（1）[1]为使碰后A小球运动方向不改变，需要保证A球质量大于B球质量；

（2）[2]两球的水平位移相同，碰后B球速度大，所以飞行时间短，竖直方向下落高度小，所以碰后B球平均落点在M点；

（3）[3]小球碰后做平抛运动，分解位移：

解得平抛初速度：，所以：

碰前A球的速度：

碰后A球的速度：

碰后B球的速度：

根据动量守恒定律：

满足的关系式为：