Question

【題目】在“驗證動量守恒定律”的實驗中，實驗裝置如圖所示。槽口末端在水平地面上的豎直投影為O點，實驗中可供選擇的碰撞小球均為直徑相同的硬質小球，碰撞時都可認為是彈性碰撞。設入射小球的質量為m1，被碰小球的質量為m2。

（1）為了使入射小球在碰撞后不被反彈，則應使m1____m2。（填“>”“＝”或“<”）；

（2）為了保證入射小球和被碰小球離開槽口后均做平拋運動，必須調整斜槽末端____；

（3）在（1）（2）條件的前提下，讓入射小球從同一高度沿斜槽滑下，實驗中將被碰小球放入槽口末端前后的落點如圖中A、B、C所示，圖中OA＝x1，OB＝x2，OC＝x3，為驗證小球碰撞前后動量守恒，實驗中____（填“需要”或“不需要”）測量槽口末端到水平地面的高度h。若實驗中小球碰撞前后動量守恒，則應滿足的關系式為m1x2＝__________。

Answer 1

【答案】（1） （2）水平 （3）不需要，

【解析】

（1）為了保證小球碰撞為對心正碰，且碰后不反彈，要求ma＞mb，ra=rb

（2）要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平；

（3）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，所以不需要測量槽口末端到水平地面的高度h.

要驗證動量守恒定律定律，即驗證：, 上式兩邊同時乘以t得：，得：，