Question

【题目】在“探究碰撞中的守恒量”实验中，某同学用如图所示装置探究 A、B 两球在碰撞中系统动量是否守恒。实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，实验装置和具体做 法如下：图中 PQ 是斜槽，QR 为水平槽，实验时先将 A 球从斜槽上某一固定位置 G 由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作 10次，得到 10 个落点 痕迹。再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，将 A 球仍从位置 G 由静止释放，和 B球碰撞后，A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作 10 次，并画出实 验中 A、B 两小球落点的平均位置。图中 F、E 点是 A 碰 B 球前后的平均落点，J 是 B 球 的平均落点，O 点是水平槽末端 R在记录纸上的垂直投影点。 依据上述实验装置和做法，回答下面问题：

(1)两小球的质量 m1、m2 应满足 m1________m2（填写“>”、“=”或“<”）；

(2)现有下列器材，为完成本实验，必需的是_____ ；

A．秒表 B．刻度尺

C．天平 D．学生电源

(3)如果碰撞中系统动量守恒，根据图中各点间的距离， 则下列式子正确的是____。

A．

B．

C．

D．

Answer 1

【答案】）> BC C

【解析】

(1)[1]为了防止入射球反弹，质量应满足m1> m2。

(2)[2] 碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，选择向右为正方向：由动量守恒定律得：

mAv0=mAv1+mBv2

两边同时乘以时间t得：

mAv0t=mAv1t+mBv2t

则

mAOF=mAOE+mBOJ

实验需要验证的表达式为：

mAOF=mAOE+mBOJ

由公式可知，需要测量小球的质量，所以需要天平；需要测量小球的水平位移，所以需要使用刻度尺；故需要选择的器材有：BC。

(3)[3]根据以上分析可知，要验证的是，故C正确ABD错误。