Question

【題目】用半徑相同的兩小球A、B的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖所示，斜槽與水平槽圓滑連接．實(shí)驗(yàn)時(shí)先不放B球，使A球從斜槽上某一固定點(diǎn)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球靜置于水平槽前端邊緣處，讓A球仍從C處由靜止?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(diǎn)是重垂線所指的位置，若各落點(diǎn)痕跡到O的距離分別為OM=S1，OP=S2，ON=S3，并知兩球的質(zhì)量分別為m=10g與M=20g，則

（1）下列說(shuō)法正確的是 ．

A．入射球A質(zhì)量應(yīng)用10g的小球

B．入射球A質(zhì)量應(yīng)用20g的小球

C．斜槽軌道末端應(yīng)調(diào)節(jié)水平，但就算不水平，只要高度一樣，其實(shí)也不影響結(jié)果

D．斜槽應(yīng)保證光滑，若有摩擦則實(shí)驗(yàn)必定失敗

（2）未放B球時(shí)A球落地點(diǎn)是記錄紙上的 點(diǎn)，若動(dòng)量守恒，則應(yīng)成立的表達(dá)式為（用題中所測(cè)各物理量的符號(hào)表示） ．

Answer 1

【答案】（1）B；（2）P；M S2=M S1+m S3；

【解析】

試題分析：（1）為了防止入射球反彈，應(yīng)用質(zhì)量大的小球去碰被碰球，故應(yīng)用A球去碰B球，故A錯(cuò)誤，B正確； 為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，末端必須水平，故C錯(cuò)誤；只要入射球由同一高度滑下即可，不需要斜面光滑，故D錯(cuò)誤；故選B；

（2）A與B相撞后，B的速度增大，A的速度減小，碰前碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，落地時(shí)間相同，所以P點(diǎn)是沒(méi)有碰時(shí)A球的落地點(diǎn)，N是碰后B的落地點(diǎn)，M是碰后A的落地點(diǎn)；根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，應(yīng)用Mv=Mv1+mv2； 因小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相同，則下落時(shí)間相同，則一定有：Mvt=Mv1t+mv2t，故只需驗(yàn)證M S2=M S1+m S3即可說(shuō)明動(dòng)量守恒。