Question

培养探索的科学实验能力是我们学习物理的目的之一． 在验证碰撞中动量守恒的实验中：
（1）用小球飞行的水平距离表示水平速度的理论根据是

各小球下落时间相同，水平位移与水平速度成正比

．
（2）安装斜槽轨道时，应使斜槽末端的切线水平，其目的是

B

A．入射球得到更大的速度
B．入射球与被碰撞球对心碰撞后速度均为水平方向
C．入射球与被碰撞球碰撞时动能无损失 
D．入射球与被碰撞球碰撞后都能从同一高度飞出
（3）某次试验中，称得小球的质量m₁=100g，m₂=50g，应选

m₁

做入射小球．两小球相碰时在地面上的球心投影分别是O、O′，碰撞前后小球落地点的平均位置为M、P、N，根据如图所示的测量数据知，碰前系统的动量大小为

3.00

kg．cm，碰后系统的动量大小为

2.97

kg．cm（计算结果保留3位有效数字）
．

Answer 1

分析：（1）通过实验的原理确定需要的测量工具，小球碰撞后做平抛运动，抓住平抛运动的时间相等，小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度来验证动量守恒定律．
（2）安装斜槽轨道时，应使斜槽末端的切线水平，其目的是入射球与被碰撞球对心碰撞后速度均为水平方向；
（3）该实验中，为了使入碰小球在碰撞之后不被反向弹回，要求入碰小球的质量大于被碰小球的质量；碰后被碰小球的位移为：O′N．

解答：解：（1）小球碰撞后做平抛运动，小球做平抛运动的高度相同，小球做平抛运动的飞行时间t相同，小球的水平位移s=vt与初速度v成正比，可以用小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度．
（2）该实验的原理中，利用了小球做平抛运动的时间相等．若小球从斜槽的末端抛出时初速度不是水平的，则不能保证它们运动的时间相等．故正确的选项为C；
（3）该实验中，为了使入碰小球在碰撞之后不被反向弹回，要求入碰小球的质量大于被碰小球的质量，实验选择m₁做入射小球．
碰前系统的动量大小为：P0=m1×

.

OP

=0.1kg×(31.00-1.00)cm=3.00kg?cm
碰后系统的动量大小为：P′=m1

.

OM

+m2

.

O′N

=0.1kg×（13.00-1.00）cm+0.05kg×38.40cm=2.97kg?cm
故答案为：①各小球下落时间相同，水平位移与水平速度成正比  ②B    ③m₁、3.00、2.97

点评：本实验主要是要把动量守恒用水平方向的位移表示出来，同学们一定要注意掌握，因为这是本实验的一个重要的技巧．