Question

【題目】如圖所示，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系．

(1)實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量________(填選項前的符號)，間接地解決這個問題．

A.小球開始釋放高度h

B.小球拋出點距地面的高度H

C.小球做平拋運動的射程

(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP.然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復．然后，分別找到m1，m2相碰后平均落地點的位置M, N,測量平拋射程OM，ON。用天平測量兩個小球的質量m1，m2。

(3)若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_______________________________；若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式_________________________，(用(2)中測量的量表示)．

Answer 1

【答案】 C m1·OP＝m1·OM＋m2·ON m1·OP2＝m1·OM2＋m2·ON2

【解析】（1）驗證動量守恒定律實驗中，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現速度，C正確．選C．

（3）設落地時間為t，由平拋運動規律得： ， ，

若兩球相碰前后的動量守恒，則有：

將， ， ，代入得：

若碰撞是彈性碰撞，碰撞前后動能不變，則有：

將， ， ，代入得：