Question

某同學用如圖的裝置做“驗證動量守恒定律”的實驗，先將球a從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面的記錄紙上留下壓痕，重復10次，再把同樣大小的球b放在斜槽軌道水平段的最右端處靜止，讓球a仍從原固定點由靜止開始滾下，且與b球相碰，碰后兩球分別落在記錄紙上的不同位置，重復10次.則：

(1)本實驗必須測量的物理量是    .(填序號字母)

A.小球a、b的質量、

B.小球a、b的半徑r

C.斜槽軌道末端到水平地面的高度H

D.球a的固定釋放點到斜槽軌道末端的高度差h

E.小球a、b離開軌道后做平拋運動的飛行時間

F.記錄紙上O點到兩小球的平均落點位置A、B、C的距離、、

(2)放上被碰小球，兩球()相碰后，小球a的平均落點位置是圖中    點.

(3)利用該實驗測得的物理量，可以判斷兩球碰撞過程中動量是否守恒.判斷的依據是看與         在誤差允許范圍內是否相等.

 

Answer 1

【答案】

(1)A、F；(2)A ；(3)

【解析】

試題分析：（1）要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量兩個小球的質量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平拋運動，速度可以用水平位移代替．所以需要測量的量為：小球a、b的質量m_a、m_b，記錄紙上O點到A、B、C各點的距離、、

故選AF

（2）a小球和b小球相撞后，b小球的速度增大，a小球的速度減小，所以碰撞后a球的落地點距離O點最近，b小球離O點最遠，中間一個點是未放b球時a的落地點，所以相碰后，小球a、b的平均落點位置依次是圖中A、C點；

（3）B為碰前入射小球落點的位置，A為碰后入射小球的位置，C為碰后被碰小球的位置，

碰撞前入射小球的速度

碰撞后入射小球的速度

碰撞后被碰小球的速度

若則表明通過該實驗驗證了兩球碰撞過程中動量守恒，

帶入數據得：

判斷的依據是看和在誤差允許范圍內是否相等

考點：驗證動量守恒定律．

點評：掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關系，是解決本題的關鍵．