Question

【題目】如圖1為“碰撞實(shí)驗(yàn)器”，它可以探究動(dòng)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(dòng)量關(guān)系．

（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釋放

（2）圖1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)．本實(shí)驗(yàn)還需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．測量拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

D．測量平拋射程OM、ON

（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】（1）BD （2）ACD （3）4:1

【解析】

試題（1）A、只要小球離開軌道時(shí)的水平速度相等即可，不需要要求軌道光滑，故A錯(cuò)誤；為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端必須水平；故B正確；為防止入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；為保證小球每次平拋的速度均相同；故應(yīng)入射小球每次從同一點(diǎn)由靜止釋放；故D正確；

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml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ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2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(dòng)的水平位移，因此步驟中CD是必須的，而且C要在D之前．至于用天平秤質(zhì)量先后均可以．所以答案是ACD；

（3）由圖2所示可知，OP=25．5cm，OM=15．5cm，ON=40．0cm，如果兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，則：，代入數(shù)據(jù)求得：；