Question

【題目】如圖為“碰撞中的動量守恒”實驗裝置示意圖

①入射小球1與被碰小球2直徑相同，它們的質量相比較，應是m1________m2．（＞、=、＜）

②入射球碰前落地點是紙上的點________；放上被碰小球后兩小球碰后是否同時落地？________；（“是”或者”否”）這時小球1、2的落地點依次是圖中水平面上的________點和________點．

③接下來要完成的必要步驟是________．（填選項前的符號）

a.用天平測量兩個小球的質量m1、m2；

b.測量小球m1開始釋放高度h；

c.測量拋出點距地面的高度H；

d.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N；

e.測量平拋射程OM，ON．

④本實驗必須滿足的條件是________；

a．斜槽軌道必須是光滑的

b．斜槽軌道末端的切線是水平的

c．入射小球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下

e．碰撞的瞬間，入射小球與被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行

⑤實驗中，各小球的落地點如圖所示，這個實驗要驗證的表達式是________（入射球的質量為m1， 被碰球的質量為m2）．

Answer 1

【答案】>P是MNadeacdm1OP=m1OM+m2ON

【解析】

①為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量．②根據(jù)圖示裝置與小球的運動分析答題．③根據(jù)動量守恒定律求出需要驗證的表達式，然后根據(jù)表達式分析回答；④⑤．根據(jù)動量守恒中的注意事項進行分析答題．

①為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質量m1應大于被碰球的質量m2，即m1＞m2 ．

②由圖1所示裝置可知，小球1和小球2相撞后，小球2的速度增大，小球1的速度減小，2球在前，1球在后，兩球都做平拋運動，由圖示可知，未放被碰小球時小球1的落地點為P點，碰撞后1、2的落點點分別為M、N點．小球離開軌道后做平拋運動，小球在空中的運動時間t相等，即同時落地；

③.碰撞過程動量守恒，則m1v0=m1v1+m2v2， 兩邊同時乘以時間t得：m1v0t=m1v1t+m2v2t ，

則m1OP=m1OM+m2ON，
因此實驗需要測量兩球的質量，然后確這落點的位置；再確定兩球做平拋運動的水平位移，故選ade．

④.本實驗中兩球做平拋運動，故必須要求斜槽末端水平，小球每次下落的位置必須相等；同時為了保證對心碰撞，兩球的半徑應相同；故選acd；

⑤.由③可知，實驗需要驗證的表達式為：m1OP=m1OM+m2ON ．