Question

【题目】某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，其中斜槽轨道末端切线水平，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点。实验主要步骤如下：

①让a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始运动，落在位于水平地面上的记录纸上。重复这一操作10次，找出a球的平均落地点位置P。

②把同样大小的b球静止放置在斜槽轨道末端，让a球仍从原固定点由静止释放，和b球相碰后，两球均落在记录纸上。重复这一操作10次，找出a、b球的平均落地点位置M、N。

（1）本实验必须测量的物理量有________；

A．小球a、b的质量ma、mb

B．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

C．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛运动的时间t

D．记录纸上O点到P、M、N各点的距离OP、OM、ON

E．a球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h

（2）根据实验要求，ma__________mb(填“大于”“小于”或“等于”)；

（3）若两球碰撞前后动量守恒，其表达式可表示为_______________ [用（1）中测量的物理量表示]。

Answer 1

【答案】 AD 大于

【解析】（1）小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：mav0=mavA+mbvB，由图可知，只放小球a时，其落地点为P点，而两小球相碰时，a球的落地点为M点，而B球的落地点为N点；两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，得：maOP=maOM+mbON,
则本实验必须测量的物理量有故选：AD．
（2）根据实验要求，入射球的质量必须大于被碰球的质量，防止入射球碰后反弹，则ma大于mb；

（3）若两球碰撞前后动量守恒，其表达式可表示为：maOP=maOM+mbON