题目内容
【题目】研究两个小球在轨道水平部分碰撞的规律（动量守恒定律）：先安装好如图1实验装置，在地上铺一张白纸．白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．之后的实验步骤如下：
步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；
步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；
步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．
（1）上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有 ________ ．
A．A、B两点间的高度差h1
B．B点离地面的高度h2
C．小球1和小球2的质量m1、m2
D．小球1和小球2的半径r
（2）当所测物理量满足 ________________ 时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足_________________时（用所测物理量的字母表示），说明两球碰撞发生弹性碰撞．
【答案】 C m1OP=m1OM+m2ON m1（OP）2=m1（OM）2+m2（ON）2
【解析】试题分析：（1）根据实验的原理确定需要测量的物理量．（2）根据动量守恒定律及机械能守恒定律可求得动量守恒及机械能守恒的表达式；
（1）根据动量守恒得， 
，所以除了测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量
，C正确．
（2）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式
，说明两球碰撞遵守动量守恒定律，由功能关系可知，只要
成立则机械能守恒，即
，故
，说明碰撞过程中机械能守恒．
