Question

“驗證動量守恒定律”的實驗示意圖如圖所示．
A．實驗中用的小球A的質量為m₁，B的質量為m₂，它們的質量關系是m₁

大于

m₂．
B．實驗前需要調節：（1）斜槽固定在桌邊，應使槽的末端點的

切線是水平的

；（2）使兩個小球球心相碰時處于

同一

高度，碰撞前后的速度方向

處于同一條直線上

．
C．做平拋運動的小球落到地面時，只要

下落高度

相同，它們飛行的

時間

就相同．
D．如果以小球飛行的時間為時間單位，則在示意圖中：
（1）線段OP是

入射小球沒有發生碰撞時飛出的水平距離

，
（2）線段OM是

入射小球碰撞后飛出的水平距離

，
（3）線段O′N是

被碰小球碰撞后飛出的水平距離

；
E．實驗中要測量的物理量有

小球的質量m1，m2，

.

OP

，

.

OM

，

.

O′N

，它們之間的關系為

m1?

.

OP

=m1?

.

OM

+m2?

.

O′N

．

Answer 1

分析：通過實驗的原理確定需要的測量工具，小球碰撞后做平拋運動，抓住平拋運動的時間相等，小球飛行的水平距離來代表小球的水平速度來驗證動量守恒定律．

解答：解：A、實驗中用的小球A是入砰小球，質量為m₁，小球B是被碰小球，質量為m₂，為了保證入砰小球不被反彈，它們的質量關系是A的質量要大于B的質量．
B、（1）小球碰撞后做平拋運動，應使槽的末端點的切線的方向是水平的；
（2）使兩個小球球心相碰時處于相同的高度，碰撞前后的系統的動量的方向就能夠在同一條直線上，所以速度方向處于同一直線上．
C、做平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，運動的時間：t=

2h g

所以只要小球下落的高度相同，它們飛行的時間就相同．
D、由圖示可知，P點是入射球碰前的落地點，M點是入射球碰后的落地點，N點是被碰球碰后的落地點，
實驗中要測量的物理量有：m1，m2，

.

OP

，

.

OM

，

.

O′N

，
可以用OP、OM、ON分別代表入射球碰前與碰后、被碰球碰后的速度，因此該實驗驗證動量守恒的表達式為：m1?

.

OP

=m1?

.

OM

+m2?

.

O′N

故答案為：A：大于；B：切線是水平的，同一，處在同一條直線上；C：下落高度，時間；D：（1）入射小球沒有發生碰撞時飛出的水平距離，（2）入射小球碰撞后飛出的水平距離，（3）被碰小球碰撞后飛出的水平距離，E：小球的質量m1，m2，

.

OP

，

.

OM

，

.

O′N

，m1?

.

OP

=m1?

.

OM

+m2?

.

O′N

．

點評：本實驗主要是要把動量守恒用水平方向的位移表示出來，同學們一定要注意掌握，因為這是本實驗的一個重要的技巧．難度中等．