Question

【題目】如圖為某實驗小組驗證動量守恒的實驗裝置示意圖。

(1)若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2；則m1_____ m2、r1_____ r2 (填“大于”、“等于”或者“小于”)；

(2)為完成此實驗，所提供的測量工具中必需的是_____（填下列對應的字母 ）。

A．刻度尺 B．游標卡尺 C．天平 D．彈簧秤 E．秒表

Answer 1

【答案】大于 等于 AC

【解析】

(1)[1][2]在小球碰撞過程中，水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2

假設碰撞為彈性的，則碰撞過程中機械能守恒

解得

則要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1—m2＞0，m1＞m2，為了使兩球發生正碰，兩小球的半徑相同，r1=r2。

(2)[3]小球碰撞過程系統動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得

m1v0=m1v1+m2v2

小球離開斜槽后做平拋運動，由于拋出點高度相等，小球做平拋運動的時間t相等，則有

m1v0t=m1v1t+m2v2t

則有

m1x0=m1x1+m2x2

故實驗需要測量：小球質量與小球做平拋運動的水平位移，測質量需要天平，測小球水平位移需要用刻度尺，故選AC。