Question

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．

(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過測量__________（填選項(xiàng)前的符號），間接地解決這個(gè)問題．

A．小球開始釋放高度h

B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．小球做平拋運(yùn)動的水平射程

(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是___________．（填選項(xiàng)前的符號）

A．用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測量小球m1開始釋放高度h

C．測量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測量平拋射程OM、ON

(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為______________________用(2)中測量的量表示．

Answer 1

【答案】 C ADE m1OM+m2ON=m1OP

【解析】(1)驗(yàn)證動量守恒定律實(shí)驗(yàn)中,即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現(xiàn)速度.所以C選項(xiàng)是正確的.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點(diǎn)的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放,與小球相碰,并多次重復(fù).測量平均落點(diǎn)的位置,找到平拋運(yùn)動的水平位移,因此步驟中D、E是必需的,由于要驗(yàn)證動量守恒所以還要知道入射小球和被碰小球的質(zhì)量，故選ADE

(3)若兩球相碰前后的動量守恒,則,又 , , ,代入得:

故本題答案是：(1). C (2). ADE (3). m1OM+m2ON=m1OP