Question

【题目】如图为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图

①入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量相比较，应是m1________m2．（＞、=、＜）

②入射球碰前落地点是纸上的点________；放上被碰小球后两小球碰后是否同时落地？________；（“是”或者”否”）这时小球1、2的落地点依次是图中水平面上的________点和________点．

③接下来要完成的必要步骤是________．（填选项前的符号）

a.用天平测量两个小球的质量m1、m2；

b.测量小球m1开始释放高度h；

c.测量抛出点距地面的高度H；

d.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N；

e.测量平抛射程OM，ON．

④本实验必须满足的条件是________；

a．斜槽轨道必须是光滑的

b．斜槽轨道末端的切线是水平的

c．入射小球每次都要从同一高度由静止滚下

e．碰撞的瞬间，入射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行

⑤实验中，各小球的落地点如图所示，这个实验要验证的表达式是________（入射球的质量为m1， 被碰球的质量为m2）．

Answer 1

【答案】>P是MNadeacdm1OP=m1OM+m2ON

【解析】

①为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量．②根据图示装置与小球的运动分析答题．③根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析回答；④⑤．根据动量守恒中的注意事项进行分析答题．

①为防止碰撞过程入射球反弹，入射球的质量m1应大于被碰球的质量m2，即m1＞m2 ．

②由图1所示装置可知，小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度减小，2球在前，1球在后，两球都做平抛运动，由图示可知，未放被碰小球时小球1的落地点为P点，碰撞后1、2的落点点分别为M、N点．小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，即同时落地；

③.碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m2v2， 两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t ，

则m1OP=m1OM+m2ON，
因此实验需要测量两球的质量，然后确这落点的位置；再确定两球做平抛运动的水平位移，故选ade．

④.本实验中两球做平抛运动，故必须要求斜槽末端水平，小球每次下落的位置必须相等；同时为了保证对心碰撞，两球的半径应相同；故选acd；

⑤.由③可知，实验需要验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON ．