Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置，通過A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。

(1)在以下測量工具中，本實驗必須使用的是_________；

A．刻度尺

B．游標卡尺

C．秒表

D．天平

(2)實驗中需要滿足的條件是_________；

A．斜槽軌道的末端切線必須水平

B．入射球A每次必須從軌道同一位置由靜止釋放

C．兩球材質必須相同

D．兩球質量應滿足mA>mB

E．兩球半徑應滿足rA=rB

(3)實驗時，先讓入射球A從斜槽上的起始位置由靜止釋放，多次重復，找到其平均落點的位置為P；然后，把被碰小球B置于水平軌道的末端，再將入射小球A按實驗要求從斜槽上釋放，與小球B相撞，多次重復，分別找到球A和球B相撞后的平均落點M、N。該同學在用不同的小球多次重復實驗時發現，A球的初始落點P，碰后A球的落點M，被碰球B的落點N，它們自左向右的排序始終是一樣的。對此，他得出結論：若碰撞中不考慮機械能損失，兩球的質量只要滿足mA>mB，則M、P、N的排列順序不變。請通過分析說明他的結論是否成立_________。

Answer 1

【答案】AD ABDE 見解析

【解析】

(1)[1]實驗中需要測量的數據是物體的質量和水平方向的距離，因此需要刻度尺和天平，因此選AD

(2)[2]實驗過程中要求每次入射球A從斜槽上的起始位置由靜止釋放，且通過與B球碰撞之后做平拋運動，通過平拋運動的規律求解AB球在水平方向的速度，為了讓兩球能發生對心碰撞且能平拋出去，因此兩球的半徑應該相同，且A球的質量大于B球，因此可選擇ABDE。

(3)[3]若碰撞過程沒有機械能損失，則

解得

若，則

，

根據可得

即