Question

【題目】某同學用圖（甲）所示的裝置做驗證動量守恒定律的實驗．先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓a球仍從原固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處．重復10次．

①下列物理量，哪些是本次實驗中必須測量的_______．（選填字母代號）

A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的質(zhì)量ma、mb

C．小球a、b的半徑r

D．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t

E．記錄紙上O點到A、B、C各點的距離、、

F．a(chǎn)球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

②小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足的關(guān)系是ma＞mb；a、b兩小球碰撞后的落地點依次是圖中水平面上的__________點和______ 點；

③為測定未放被碰小球時，a球落點的平均位置，把刻度尺的零刻度線跟記錄紙上的O點對齊，（乙）圖給出了a球落點附近的情況，由圖可知a球落點與O點間的平均距離是_____cm；

④按照本實驗方法，動量守恒定律的驗證式是_______________________．

Answer 1

【答案】 BE A C 4.590

【解析】(1) 小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，

則mav0=mavA+mbvB，兩邊同時乘以時間t得：mav0t=mavAt+mbvBt，則maOB=maOA+mbOC，

因此實驗需要測量：兩球的質(zhì)量，兩球做平拋運動的水平位移，故選BE；

(2) 由圖1所示裝置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，b球在前，a球在后，兩球都做平拋運動，由圖示可知，未放被碰小球時小球a的落地點為B點，碰撞后a、b的落點點分別為A、C點；

(3) 根據(jù)乙圖讀出a球落點與O點間的平均距離為：d=4.590cm；

(4) 由(1)可知，實驗需要驗證的表達式為：maOB=maOA+mbOC；

點晴：本題考查了實驗需要測量的量、實驗注意事項、實驗原理、刻度尺讀數(shù)、動量守恒表達式，解題時需要知道實驗原理，根據(jù)動量守恒定律與平拋運動規(guī)律求出實驗要驗證的表達式是正確答題的前提與關(guān)鍵。