Question

【題目】利用兩個小球的碰撞驗證動量守恒定律，實驗裝置如圖所示。兩個小球大小相同，質量不相等。主要實驗步驟如下：

①用天平測出兩個小球的質量分別為m1和m2（）；

②將斜槽靠近桌子邊緣置于桌面上固定，使斜槽末端切線水平，在末端點掛上重垂線，在地面已經鋪好的紙上記錄重垂線所指位置O點；

③不放置被碰小球b，讓小球a從某固定點自由滾下，重復多次后記錄落地點平均位置P；

④在斜槽末端放置小球b，讓小球a從同一點自由滾下，重復多次后記錄兩小球落地點平均位置M和N；

⑤用米尺測量OP、OM、ON的距離。

（1）a、b兩小球中質量較大的是小球_________（填“a”或b”）。

（2）因為兩小球做平拋運動的時間相同，平拋運動的水平位移與初速度_________，所以在計算式中可以用水平位移取代初速度。

（3）用測得的物理量來表示，只要滿足關系式___________________________，則說明碰撞中動量是守恒的。

Answer 1

【答案】a 成正比

【解析】

（1）[1]．為防止兩小球碰撞后，入射小球反彈，入射小球的質量應大于被碰小球的質量，即小球a的量m1。

（2）[2]．因為兩小球做平拋運動的時間t相同，水平位移

x=vt

所以

即平拋運動的水平位移與初速度成正比，在計算式中可以用水平位移取代初速度。

（3）[3]．要驗證動量守恒定律，即驗證，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得