Question

【题目】在“验证动量守恒定律”的实验中，一般采用如图所示的装置：

(1)若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则_____。

A. ， B. ，

C. ， D. ，

(2)以下所提供的测量工具中必需的是_____。

A.刻度尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧测力计 E.秒表

(3)在做实验时，对实验要求，以下说法正确的是__。

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.入射球每次都要从同一高度由静止滚下

D.释放点越高，两球碰后水平位移越大，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确

(4)设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用如图所示装置进行实验时（为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的表达式为_______。 （用装置图中的字母表示）

Answer 1

【答案】C AC BCD

【解析】

（1）[1]在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，则有

在碰撞过程中能量守恒，则有

解得

要碰后入射小球的速度，则有

解得；为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，即，故C正确，ABD错误。

故选C。

（2）[2]P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，根平抛运动的规律，则可得碰撞前入射小球的速度

碰撞后入射小球的速度

碰撞后被碰小球的速度

若满足表达式

则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，整理得

故需要测量的工具有刻度尺和天平，故AC需要，BDE不需要。

选AC。

（3）[3] AB．验证动量守恒定律实验，必须保证斜槽轨道末端切线水平，斜槽轨道不必要光滑，故A错误，B正确；

C．为保证球的初速度相等，入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；

D．为保证两球发生对心正碰，碰撞后两球做平抛运动，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行，故D正确。

故选BCD。

（4）[4]根据（2）的解答可知，表达式为