Question

【題目】如圖所示“為探究碰撞中的不變量”的實驗裝置示意圖．

（1）因為下落高度相同的平拋小球（不計空氣阻力）的飛行時間相同，所以我們在實驗中可以用平拋運動的來替代平拋運動的初速度．
（2）本實驗中，實驗必須要求的條件是
A.斜槽軌道必須是光滑的
B.斜槽軌道末端點的切線是水平的
C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放
D.入射球與被碰球滿足ma＞mb ， ra=rb
（3）圖中M、P、N分別為入射球與被碰球對應的落點的平均位置，則實驗中要驗證的關系是
A.maON=maOP+mbOM
B.maOP=maON+mbOM
C.maOP=maOM+mbON
D.maOM=maOP+mbON．

Answer 1

【答案】
（1）水平位移
（2）B,C,D
（3）C
【解析】解：（1）由平拋運動規律y= 可知，當下落高度相同時落地時間相同，再根據x= 可知 = ，所以可以用平拋運動的水平位移來替代平拋運動的初速度；（2）A、本實驗必須要求入射小球在每次碰撞前的速度相同，與斜槽是否光滑無關，所以A錯誤；

B、只有斜槽末端點的切線水平才能保證碰后小球做平拋運動，所以B正確；

C、根據動等定理mgH﹣ = 可知，只有滿足入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放時，入射速度才能相同，所以C正確；

D、根據彈性碰撞規律，若入射小球質量小于被碰小球的質量時，入射小球要被碰回，所以必須滿足 ，

只有滿足兩小球的半徑相同時，碰后兩小球的速度才能在一條直線上，所以D正確；

故選BCD（3）根據題意，P點應是小球a沒有與b碰撞時的落地位置，M點應是碰后小球a的落地位置，P點應是碰后小球b的落地位置，

根據平均動量守恒定律應有 =

再由OP= ，OM= ，ON=

可得 = + ON

所以C正確，即實驗中要驗證的關系是C．

所以答案是：（1）水平位移；（2）BCD；（3）C