题目内容
10．某同学用如图1所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．
（1）实验中必须要求的条件是BD
A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B．斜槽轨道末端的切线必须水平
C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同
D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量ABCE（填选项号）
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点P到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球落点M到O点的距离
C．A球与B球碰撞后，测量B球落点N到O点的距离
D．测量A球或B球的直径
E．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）
F．测量释放点G相对于水平槽面的高度
G．测量水平槽面离地的高度
（3）某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为4：1．
分析 ①在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平；
②根据实验注意事项分析答题；
③根据动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，由题目中给出的数据代入即可求得质量之比．
解答 解：（1）为了验证水平碰撞过程中动量守恒定律，所以斜槽轨道末端的切线必须水平以及入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下以保证初速相同．
本实验中不需要斜面光滑，并且入射球的质量要大于被碰球的质量；
故选：BD；
（2）借助平抛运动，将难以测量的速度转化成较容易测量的水平位移，即mAvA=mAv'A+mBvB，
即${m_A}\frac{OP}{t}={m_A}\frac{OM}{t}+{m_B}\frac{ON}{t}$，
因此需要知道水平槽上未放B球时，测量A球落点P到O点的距离、A球与B球碰撞后，测量A球落点M到O点的距离、A球与B球碰撞后，测量B球落点N到O点的距离
及测量A球和B球的质量
故选：ABCE
（3）根据${m_A}\frac{OP}{t}={m_A}\frac{OM}{t}+{m_B}\frac{ON}{t}$，即只需验证
m1$\overline{OP}$=m1$\overline{OM}$+m2$\overline{ON}$，由图可知，OP=25.5cm；OM=15.5cm；ON=40.0cm；
代入数据解得两球质量之比为4：1
故答案为：（1）BD；（2）ABCE；（3）4：1．
点评 本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求以及数据处理等基础知识，难度不大，属于基础题，是考查基础知识的好题．
练习册系列答案
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