Question

（1）现在有很多人对1969年美国的“阿波罗”登月事件表示怀疑，认为美国并没有登上月球，而是在好莱坞影棚里拍摄的．某同学想：那时候还没有电脑特技，画面中人和器材的运动可以造假，但一些细节的物理规律是无法造假的！于是他从网上找到一段宇航员阿姆斯特朗在月球表面向前跳跃的视频，仔细观察到在阿姆斯特朗某次刚好飞到最高点时，在他的脚底有一小块泥土脱落，这块泥土脱落后作的是

竖直向下初速度为零的匀加速直线

运动，他将画面在此暂停，如图1所示，用直尺量出屏幕上阿姆斯特朗的身长为a，量出脚底到月面的垂直距离为b，然后拿出手机开启秒表功能开始计时，同时继续播放视频，测得该泥土从脱落到落地时间为t：他再从网上查到阿姆斯特朗的真实身高为H，子是他通过计算得到月球表面重力加速度为

2Hb

at2

；最后他将自己的计算结果与真实的地、月表面重力加速度进行了比较，得到了对美国“阿波罗”登月事件自己的判断．
（2）验证碰撞中动量守恒

如图2所示，水平桌面一端固定一水平弹簧，用物块A将弹簧压缩至一定长度（弹簧始终处在弹性限度内），然后静止释放；物块么被弹出后滑行至P点停下．在A滑行路径上适当位置选择一点D并作上标记：再在O点放上与A材质相同的物块B（图中未画出），将A放在上次相同初始位置静止释放，A与B碰撞后各自滑行至从M、N点停下．
①为了验证碰撞中动量守恒，我们需要

ACD

A．用天平测出A、B两物块的质量m_A，m_B
B．测出地面与物块A、B的动摩擦因素μ
C．为了防止物块A反弹，m_A应大于m_B
D．A第一次滑行距离OP，A第二次滑行距离OM，B滑行距离ON
②要验证动量守恒．需要验证的公式为

m_AS_0P=m_AS_0M+m_BS_0N

（用所选选项中字母表示）
③做实验时两物块实际上都已不能视为质点，为了更准确，B物块放到O点时应让其

左

（左、右）端与O点对齐，桌面上记录下的P、M点应为物块A的

右

（左、右）端，N点应为物块B的

左

（左、右）端．

Answer 1

分析：（1）阿姆斯特朗某次刚好飞到最高点时，在他的脚底有一小块泥土脱落，小块泥土只受重力，初速度为零，所以将做竖直向下初速度为零的匀加速直线运动．
根据运动学规律求出重力加速度．
（2）为了验证碰撞前后动量守恒，即是验证碰撞前的动量等于碰撞后的动量即可．根据动能定理求出碰撞前后经过0点的速度大小．

解答：解：（1）阿姆斯特朗某次刚好飞到最高点时，在他的脚底有一小块泥土脱落，小块泥土只受重力，初速度为零，所以将做竖直向下初速度为零的匀加速直线运动．
用直尺量出屏幕上阿姆斯特朗的身长为a，量出脚底到月面的垂直距离为b，阿姆斯特朗的真实身高为H，
所以脚底到月面的真实垂直距离h=

Hb

a

根据运动学规律得
h=

1

2

gt²，解得g=

2Hb

at2

．
（2）①静止释放，物块么被弹出后滑行至P点停下．
根据动能定理得-μm_AgS_0P=0-

1

2

m_A

v

2 A

v_A=2μgS_0P
将A放在上次相同初始位置静止释放，A与B碰撞后各自滑行至从M、N点停下．
根据动能定理得-μm_AgS_0M=0-

1

2

m_A

v′

2 A

v′

A

=2μgS_0M
-μm_BgS_0N=0-

1

2

m_B

v

2 B

v

B

=2μgS_0N
所以为了验证碰撞前后动量守恒，即是验证碰撞前的动量等于碰撞后的动量即可．
即m_Av_A=m_A

v′

A

+m_B

v

B

m_AS_0P=m_AS_0M+m_BS_0N
所以用天平测出A、B两物块的质量m_A，m_B和A第一次滑行距离OP，A第二次滑行距离OM，B滑行距离ON．
为了防止物块A反弹，m_A应大于m_B ．
故选ACD．
②要验证动量守恒．需要验证的公式为m_AS_0P=m_AS_0M+m_BS_0N
③做实验时两物块实际上都已不能视为质点，为了更准确，B物块放到O点时应让其左端与O点对齐，桌面上记录下的P、M点应为物块A的右端，N点应为物块B的左端．
故答案为：（1）竖直向下初速度为零的匀加速直线，

2Hb

at2

（2）①ACD
②m_AS_0P=m_AS_0M+m_BS_0N
③左，右，左

点评：根据物体受力情况和初状态确定物体物体运动情况．
掌握两物体在水平面上碰撞前后速度之间的关系，是解决本题的关键．