Question

【题目】某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律” 实验,其中斜槽轨道末端切线水平,O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点。 实验主要步骤如下:

①让 a 球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始运动,落在位于水平地面上的记录纸上。重复这一操作 10 次,找出 a 球的平均落地点位置 P。

②把同样大小的 b 球静止放置在斜槽轨道末端,让a 球仍从原固定点由静止释 放,和 b 球相碰后,两球均落在记录纸上。重复这一操作 10 次,找出 a、b 球的平均落地点位置 M、N。

(1)本实验必须测量的物理量有___

A. 小球 a、b 的质量 ma、mb

B.斜槽轨道末端到水平地面的高度 H

C.小球 a、b离开斜槽轨道末端后平抛运动的时间 t

D.记录纸上 O 点到 P、M、N 各点的距离 x2、x1、x3

E.a 球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差h

(2)根据实验要求，ma____mb (填“大于”“小于”或“等于”)

(3)若两球碰撞前后动量守恒,其表达式可表示为___（用(1)中测量的物理量表示）

Answer 1

【答案】AD大于

【解析】

(1)如果碰撞过程系统动量守恒，由动量守恒定律得：mav1=mav2+mbv3，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得：mav1t=mav2t+mbv3t，得：maOP=maOM+mbON，实验需要测量：两球的质量、小球做平抛运动的水平位移，故选AD.

(2)为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即ma大于mb.

(3)由(1)可知，实验需要验证的表达式为：maOP=maOM+mbON.