Question

【题目】用如图甲所示装置验证“动量守恒定律”。A、B两球半径相同，A球质量为m1，B球质量为m2，轨道包括斜槽和水平槽，固定在桌面上，白纸铺在水平地面上，复写纸在白纸上。先让A球从斜槽上某一固定位置C由静止滚下，从轨道末端水平抛出，落到复写纸上，重复上述操作10次，在白纸上得到10个落点痕迹；再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平槽末端在白纸上的竖直投影点，如图乙所示。

（1）除了图甲中实验器材外，完成本实验还必须使用的测量仪器是________。

（2）在下列实验操作中，符合要求的是________（选填序号）。

A．入射小球与被碰小球必须大小相同、质量相等

B．每次必须从同一高度由静止释放入射小球

C．安装轨道时，必须让水平槽末端水平

D．实验过程中，只要保持复写纸在白纸上位置不变，可以移动白纸

（3）测量了A、B两个小球的质量m1、m2，记录的落点平均位置M、N、P和轨道末端投影点O几乎在同一条直线上，并测量出三个落点M、N、P与O点距离分别是LM、LN、LP。在实验误差允许范围内，若关系式________成立（用测得的物理量符号表示），则验证了动量守恒定律。

Answer 1

【答案】刻度尺，天平 BC m1 LP＝m1LM+m2 LN

【解析】

第一空. 验证动量守恒定律实验，需要测出两球的质量与球做平抛运动的水平位移，因此需要的实验器材是：天平与刻度尺。

第二空. A. 为了防止入射小球碰后反弹，入射小球质量应大于被碰小球，A错误。

B. 为了保证每次入射小球碰撞前速度相同，每次必须从同一高度由静止释放入射小球，B正确。

C. 为了保证小球碰后做平抛运动，速度水平，安装轨道时，必须让水平槽末端水平，C正确。

D. 实验中，要准确记录小球平抛的水平位移，复写纸和白纸不可随意移动，D错误。

第三空. 两球离开轨道后，做平抛运动，它们在空中的运动时间t相等，由动量守恒定律可知，实验需要验证： ，两边同时乘以时间t得： ，则实验需要验证： 。