Question

【題目】將驗證動量守恒定律的實驗裝置搬到豎直墻壁的附近，調整儀器，使球A從斜軌上由靜止釋放，并在水平軌道末端與球B發生正碰后，兩球都能打在墻上。 已知A、B兩球半徑相同，A球的質量大于B球的質量，則下列說法正確的是

A. 此裝置無法驗證動量守恒定律

B. 碰撞后瞬間，A球的速度大于B球的速度

C. 碰撞后， A、B兩球同時打到墻上

D. 碰撞后，A球在墻上的落點在B球落點的下方

Answer 1

【答案】D

【解析】

兩球碰撞后均做平拋運動，根據高度比較平拋運動的時間，碰撞過程中動量守恒，運用水平位移與時間的比值代替速度得出動量守恒的表達式，從而驗證動量守恒定律；

A、碰撞前后小球均做平拋運動，在豎直方向上：，平拋運動時間：，
設軌道末端到木條的水平位置為x，未放B球時，小球A下落的高度為，放上小球B后，A和B碰撞后下落的高度分別為和，則碰撞前后小球做平拋運動的初速度分別為：，，，
如果碰撞過程動量守恒，則：
將速度代入動量守恒表達式解得：，分別將、和代入即可驗證動量守恒定律，故選項A錯誤；

B、由碰撞的實際過程可知，碰撞后瞬間，由于A球質量大于B球質量，則導致A球的速度小于B球的速度，故選項B錯誤；

C、由上面分析可知，導致，導致碰撞后， A、B兩球不會同時打到墻上，A球時間長，后達到墻壁上，即A球在墻上的落點在B球落點的下方，故選項C錯誤，D正確。