题目内容
【题目】如图为实验室中验证动量守恒实验装置示意图
(1) 若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则（____）
A.m1>m2，r1>r2 B. m1>m2，r1<r2 C. m1>m2，r1=r2 D. m1<m2，r1=r2
(2)为完成此实验,以下所提供的测量工具中必需的是（____）
A.直尺 B.游标卡尺 C.天平 D.弹簧秤 E.秒表
(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置,则关系式(用m1、m2及图中字母表示)___________成立,即表示碰撞中动量守恒.
(4)在实验装置中,若斜槽轨道是光滑的,则可以利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒,这时需要测量的物理量有:小球释放初位置到斜槽末端的高度差h1;小球从斜槽末端做平抛运动的水平移、竖直高度h2,则所需验证的关系式为:___________________.
【答案】 C AC 
【解析】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2
在碰撞过程中动能守恒故有： 
m1v02＝
m1v12+
m2v22
解得： 
要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0，m1＞m2，
为了使两球发生正碰，两小球的半径相同，r1=r2，故选C．
（2）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度为： 
碰撞后入射小球的速度为： 
碰撞后被碰小球的速度为： 
．
若m1v1=m2v3+m1v2则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得：
所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平．故选AC.
（3）由（2）中的分析可知，实验中需验证的表达式为： 
（4）利用此装置验证小球在斜槽上下滑过程中机械能守恒，即判断重力势能的减小量与动能的增加量是否相等，重力势能的减小量为mgh1，小球平抛运动的时间
，则平抛运动的初速度
，则动能的增加量为
，则所需验证的关系式为：mgh1＝
，即s2=4h1h2．
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