Question

9．用半徑相同的兩個小球A、B的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置示意如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接，實驗時先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點C由靜止?jié)L下，落到位于水平地面的記錄紙上留下痕跡，再把B球靜置與水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C點處靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后分別落在記錄紙上留下各自的痕跡，記錄紙上的O點是重垂線所指的位置，若測得各落點痕跡到O點的距離：OM=3.00cm，OP=8.70cm，ON=11.00cm，并稱得兩球的質(zhì)量分別為30g，60g，則
（1）質(zhì)量為30g的是B球（選填“A”或“B”）；
（2）未放B球時，A球落地點是記錄紙上的P點，碰后A球的落地點是記錄紙上的M點；
（3）根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)碰撞前總動量P與碰撞后總動量P′之比為1.02：1（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量．
（2）A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，都做平拋運動，豎直高度相同，水平方向上B在A的前面，根據(jù)題意題意與圖示分析答題．
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)應用動量守恒定律分析答題．

解答 解：（1）為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應大于被碰球的質(zhì)量，則30g的應是被碰球B．
（2）由圖所示裝置可知，小球A和小球B相撞后，小球bB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P點，碰撞后A、B的落點點分別為M、N點．
（3）小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相同，在空中的運動時間相等，小球的動量：P=mv=m$\frac{x}{t}$，
碰撞前后系統(tǒng)總動量之比：P：P′=m_Av_A：（m_Av_A′+m_Bv_B′）=m_A$\frac{OP}{t}$：（m_A$\frac{OM}{t}$+m_B$\frac{ON}{t}$）=60×$\frac{8.70}{t}$：（60×$\frac{3.00}{t}$+30×$\frac{11.00}{t}$）=8.7：8.5≈1.02：1；
故答案為：B；（2）P；M；（3）1.02：1．

點評 本題考查了實驗數(shù)據(jù)處理，知道實驗注意事項、理解并掌握本實驗的原理是解題的關(guān)鍵．要明確兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關(guān)系，根據(jù)原理分析注意事項，并確定需要測量的量．