Question

【題目】某同學(xué)用如圖1所示裝置，通過半徑相同的A，B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．

（1）實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是（______）　

A．斜槽軌道盡量光滑以減少誤差

B．斜槽軌道末端的切線必須水平

C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同

D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下

（2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量（______）

A．水平槽上未放B球時(shí)，測量A球落點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離

B．A球與B球碰撞后，測量A球落點(diǎn)M到O點(diǎn)的距離

C．A球與B球碰撞后，測量B球落點(diǎn)N到O點(diǎn)的距離

D．測量A球或B球的直徑

E．測量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比）

F．測量釋放點(diǎn)G相對于水平槽面的高度

G．測量水平槽面離地的高度

（3）某次實(shí)驗(yàn)中得出的落點(diǎn)情況如圖2所示，假設(shè)碰撞過程中動(dòng)量守恒，則入射小球質(zhì)量m1和被碰小球質(zhì)量m2之比為___________．

Answer 1

【答案】BD ABCE 4:1

【解析】

(1)[1]A．“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯(cuò)誤；

B．要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，則軌道的末端必須水平，故B正確；

C．為了使小球碰后不被反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；

D．要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故D正確

故選BD。

(2)[2]小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于拋出點(diǎn)的高度相等，它們在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則

兩邊同時(shí)乘以t，則

即為

實(shí)驗(yàn)需要測量小球的質(zhì)量、小球的水平位移，故選ABCE。

(3)[3]碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，需要滿足：

由圖2所示可知，

代入得