Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)，其中斜槽軌道末端切線水平，O點(diǎn)是軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①讓a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，落在位于水平地面上的記錄紙上。重復(fù)這一操作10次，找出a球的平均落地點(diǎn)位置P。

②把同樣大小的b球靜止放置在斜槽軌道末端，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止釋放，和b球相碰后，兩球均落在記錄紙上。重復(fù)這一操作10次，找出a、b球的平均落地點(diǎn)位置M、N。

（1）本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有________；

A．小球a、b的質(zhì)量ma、mb

B．斜槽軌道末端到水平地面的高度H

C．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

D．記錄紙上O點(diǎn)到P、M、N各點(diǎn)的距離OP、OM、ON

E．a球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端的高度差h

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，ma__________mb(填“大于”“小于”或“等于”)；

（3）若兩球碰撞前后動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為_______________ [用（1）中測(cè)量的物理量表示]。

Answer 1

【答案】 AD 大于

【解析】（1）小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則有：mav0=mavA+mbvB，由圖可知，只放小球a時(shí)，其落地點(diǎn)為P點(diǎn)，而兩小球相碰時(shí)，a球的落地點(diǎn)為M點(diǎn)，而B球的落地點(diǎn)為N點(diǎn)；兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：mav0t=mavAt+mbvBt，得：maOP=maOM+mbON,
則本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有故選：AD．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，入射球的質(zhì)量必須大于被碰球的質(zhì)量，防止入射球碰后反彈，則ma大于mb；

（3）若兩球碰撞前后動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為：maOP=maOM+mbON