Question

（4分）如图1－10，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

(1)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________(填选项前的符号)，间接地解决这个问题．
A小球开始释放高度h
B小球抛出点距地面的高度H
C小球做平抛运动的射程
(2) （6分）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m₁多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m₂静置于轨道的水平部分，再将入射球m₁从斜轨上S位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是________．(填选项前的符号)

A．用天平测量两个小球的质量m1、m2

B．测量小球m1开始释放高度h

C．测量抛出点距地面的高度H

D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N

E．测量平抛射程OM，ON
(3) （8分）
若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为____  _（用第(2)小题中测量的量表示）；
若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为____  ____（用第(2)小题中测量的量表示）．

Answer 1

(1)（4分）C　(2)（6分）ADE或DEA或DAE　
(3)（每式8分）m₁·OM＋m₂·ON＝m₁·OP　       m₁·OM²＋m₂·ON²＝m₁·OP²

：①如前面的分析，可以用位移x来代替速度v，因此待测的物理量就是位移x、小球的质量m．
②待测的物理量就是位移x（水平射程OM，ON）和小球的质量m，所以，要完成的必要步骤是ADE．
③若两球相碰前后的动量守恒，则m₁v₀₌m₁v₁+m₂v₂，又OP=v₀t，OM=v₁t，ON=v₂t，代入得：m₁OP=m₁OM+m₂ON
若碰撞是弹性碰撞，满足动能守恒，则：m₁=m₁+ m₂，代入得；m₁OP²=m₁OM²+m₂ON²
故答案为：①C；②ADE；③m₁OP=m₁OM+m₂ON m₁OP²=m₁OM²+m₂ON²