Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置通過(guò)半徑相同的兩球的碰撞來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.用天平測(cè)出兩小球的質(zhì)量，入射球和被撞球質(zhì)量分別記為m1和m2

b.按照?qǐng)D所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平

c.白紙?jiān)谙拢瑥?fù)寫(xiě)紙?jiān)谏锨以谶m當(dāng)位置鋪放好.記下重垂線所指的位置O.

d.不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次.用圓規(guī)畫(huà)盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面.圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置

e.把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次用步驟d的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N.如圖所示

f.連接ON，測(cè)量線段OP、OM、ON的長(zhǎng)度，分別記為OP、OM和ON。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)方法請(qǐng)回答下列問(wèn)題

(1)對(duì)本實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是___________

A.用質(zhì)量小的小球作為入射小球，質(zhì)量大的小球作為被撞小球

B.還應(yīng)測(cè)量小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

C.適當(dāng)增加入射球釋放點(diǎn)高度，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差

D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持記錄落點(diǎn)的白紙位置不動(dòng)

(2)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是(用題中測(cè)出的相應(yīng)物理量字母表示)________

Answer 1

【答案】（1）CD （2）

【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟逐項(xiàng)判斷；此實(shí)驗(yàn)用小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程代替小球的速度，結(jié)合動(dòng)量守恒表達(dá)式求解要驗(yàn)證的表達(dá)式.

（1）用質(zhì)量大的小球作為入射小球，質(zhì)量小的小球作為被撞小球，防止被碰球反彈，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；此實(shí)驗(yàn)用小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程代替小球的速度，則不需要測(cè)量小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；適當(dāng)增加入射球釋放點(diǎn)高度，則入射球的速度可以變大，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)保持記錄落點(diǎn)的白紙位置不動(dòng)，否則會(huì)出現(xiàn)誤差，選項(xiàng)D正確；故選CD.

（2）根據(jù)兩小球從同一高度開(kāi)始下落，故下落的時(shí)間相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2，故有m1v0t=m1v1+m2v2t，即.