题目内容

【题目】如图所示为实验室中《验证动量守恒定律》的实验装置示意图。

1)实验中必须要求的条件是______

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释放

2)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,然后把被碰小球静置于水平轨道的末端,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并重复多次。本实验还需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

B.测量抛出点距地面的高度H

C.分别找到相碰后平均落地点的位置MN

D.测量平抛射程OMON

3)为了验证碰撞前后动量守恒,该同学只需验证表达式:________________________成立,即表示碰撞中动量守恒。

【答案】BD ACD

【解析】

1[1]A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可,不需要要求轨道光滑,故A错误;
B、小球离开时必须做平抛运动,因此小球末端必须水平;故B正确;
C、入射球与被碰球大小要相等,但是入射球质量要大于被碰球的质量,以防止碰后入射球反弹,故C错误;
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放,以保证到达底端时速度相同,选项D正确;

故选BD
2[2].如果碰撞过程系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得

m1v0=m1v1+m2v2

小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相等,在空中的运动时间t相等,上式两边同时乘以t

m1v0t=m1v1t+m2v2t

m1OP=m1OM+m2ON

因此实验需要过程为:测量两球的质量、确定落点从而确定小球的水平位移;
故选ACD
3[3].由(2)可知,实验需要验证

m1OP=m1OM+m2ON

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