Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置做驗證動量守恒定律的實驗．先將球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端上，讓球仍從固定點由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復10次．

（1）本實驗必須測量的物理量有________．（填寫選項對應的字母）

A．斜槽軌道末端距水平地面的高度H

B．小球a、b的質量ma、mb

C．小球a、b的半徑r

D．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間t

E．記錄紙上O點到A、B、C各點的距離、、

F．球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

（2）放上被碰小球b，兩球（ma>mb）相碰后，小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的_______點和________點．

（3）某同學在做實驗時，測量了過程中的各個物理量，利用上述數據驗證碰撞中的動量守恒，那么判斷的依據是看________和________在誤差允許范圍內是否相等．

Answer 1

【答案】（1）BE （2）A、 C （3） （兩空可以互換位置）

【解析】

試題分析：（1）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，如果碰撞過程動量守恒，則有：，

兩邊同時乘以時間t得：，則，

因此A實驗需要測量：兩球的質量，兩球做平拋運動的水平位移，故ACD錯誤，BE正確。

（2）由圖所示裝置可知，小球a和小球b相撞后，小球b的速度增大，小球a的速度減小，b球在前，a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a的落地點為B點，碰撞后a、b的落點點分別為A、C點。

（3）由（1）可知，實驗需要驗證的表達式為：，因此比較，與即可判斷動量是否守恒。