Question

【题目】在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：

(1)若入射小球质量为m，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则（______）

A．m1>m2 r1>r2 B.m1>m2 r1<r2 C．m1>m2 r1=r2 D.m1<m2 r1＝r2

(2)若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是_______·

A．直尺 B．游标卡尺 c.天平 D.弹簧秤 E．秒表

(3)设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则在用甲装置实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，所得“验证动量守恒定律”的结论为_________(用装置图中的字母表示)·

(4)在实验装置乙中，若斜槽轨道是光滑的，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒．这时需要测是的物理量有：小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1，小球从斜槽末端做平抛运动的水平位移s、竖直高度h2，则所需验证的关系式为：________·

Answer 1

【答案】 C AC m1OP=m1OM＋m2ON s2＝4h1h2

【解析】（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，故C正确，ABD错误。

（2）（3）小球离开轨道后做平抛运动，根据，解得小球做平抛运动的时间： 由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同，则它们在空中的运动时间t相等，验证碰撞中的动量守恒，需要验证： ，两边同乘以t可得： ，则有： ，由图乙所示可知，需要验证： ，因此实验需要测量的量有：①入射小球的质量，②被碰小球的质量，③入射小球碰前平抛的水平位移，④入射小球碰后平抛的水平位移，⑤被碰小球碰后平抛的水平位移．实验需要刻度尺与天平。

（4）根据平抛运动的规律： ，平抛运动的初速度为： ，联立可得： ，则动能的增加量为： ，重力势能的减小量△Ep=mgh1，则验证： ，即s2=4h1h2。