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    10．用如图甲所示的装置研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

    （1）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让质量为m1的小球1多次从斜轨上S处由静止释放，找到其平均落地点的位置A，测量平抛射程OA．然后，把质量为m2（m2＜m1）的小球2静置于轨道的末端，再将小球1从斜轨上S处由静止释放，与小球2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是
    C（填正确选项前的字母）A、测量抛出点距离地面的高度H  
    B、测量小球1开始释放时距水平轨道的高度h 
    C、测量平抛射程OB、OC
    （2）若两小球碰撞前后的动量守恒，则m1•OA=m1OB+m2OC （用（1）中测量的量表示）．
    （3）若m1=45.0 g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示．碰撞前、后小球1的动量分别为p1与p1′，若碰撞结束时小球2的动量为p2′．则碰撞前、后总动量的比值$\frac{{p}_{1}}{{p}_{1}^{′}+{p}_{2}^{′}}$=1.01 （结果保留三位有效数字）．

    分析 验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．

    解答 解：（1）由于本实验中两小球下落高度相同，故下落时间相同，因此不需要测量竖直高度，只需要通过水平射程表示速度．因此只需要测量水平射程即可；
    （2）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，
    上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OA=m1OB+m2OC；
    （3）碰撞前后的总动量的比值为：$\frac{{P}_{1}}{P{′}_{1}+P{′}_{2}}$=$\frac{{m}_{1}OA}{{m}_{1}OB+{m}_{2}OC}$=$\frac{45.0×44.80}{45.0×35.20+7.5×55.68}$=1.01；
    故答案为：（1）C；（2）m1OB+m2OC；（3）1.01．

    点评 该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键；同时注意本题中第三问不需要单位换算，但要保证单位统一．

    练习册系列答案
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    A．q1、q2为等量的正电荷
    B．N、C两点间场强方向沿x轴负方向
    C．N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大
    D．将一负点电荷从N点移到D点，电势能先减小后增大

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    （2）物体与水平面间的动摩擦因数μ；
    （3）水平拉力的大小及方向；
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    A．加速度大小之比为2：1B．加速度大小之比为3；1
    C．加速度大小之比为1：2D．加速度大小之比为1：3

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    D．伽利略认为物体的运动需要力来维持

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