Question

【題目】在驗證動量守恒定律的實驗中，某同學用如圖所示的裝置進行如下的實驗操作：

①先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平木板表面釘上白紙和復寫紙，并將該木板豎直立于槽口處。使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡O。

②將木板向遠離槽口方向平移一段距離，再使小球a從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板上得到痕跡B。

③然后把半徑相同的小球b靜止放在斜槽水平末端，小球a仍從原來擋板處由靜止釋放，與小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡A和C。

④用天平測量出a、b的質量分別為ma、mb，用刻度尺測量紙上O點到A、B、C三點的豎直距離分別為y1、y2、y3。

(1)小球a與小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡A和C，其中小球a撞在木板上的________(選填“A”或“C”)點。

(2)用本實驗中所測量的量來驗證兩球碰撞過程動量守恒，其表達式為____ (僅用ma、mb、y1、y2、y3表示)。

Answer 1

【答案】 C

【解析】（1）碰撞后，a球的速度小于b球，可知a球在相等水平位移內，所用的時間較長，下降的高度較大，所以a球撞在木板上的C點。
（2）a球未與b球碰撞，落在B點，根據得， ，則a球與b球碰撞前的速度，同理得出a、b碰撞后的速度， ，
若動量守恒，有： ，即。