题目内容
【题目】如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撤前后的动量关系。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m1，多次从倾斜轨道上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1，从斜轨上S位置静上释放，与小球m2相碰，并多次重复，测出碰后m1平均落地点在M点，m2平均落地点在N点，不计小球与轨道间的摩擦。
(1)实验中，不需要测量的物理量是_________(填选项前的符号)。
A.两个小球的质量m1、m2
B.小球做平抛运动的射程
C.小球抛出点距地面的高度H
(2)若实验中发现
小于
，则可能的原因是_______(填选项前的符号)
A.碰撞过程有机械能的损失
B.斜槽轨道不光滑
C.计算时没有将小球半径考虑进去
D.放上小球m2后，入射球m1从倾斜轨道上静止释放的位置比原来的低
(3)若两球发生弹性正碰，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是________(填选项前的符号)。
A.2OP=ON+OM B.OP-ON=2OM C.OP+OM=ON D.ON+2OM=OP
【答案】 C D C
【解析】试题分析：过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求。最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒。根据碰撞前后动量守恒可以写成表达式，若碰撞为弹性碰撞，则碰撞前后动能相同；根据实验数据，应用动量的定义式与动量守恒定律分析答题，注意掌握弹性碰撞时碰后速度公式可以牢记以准确应用．
（1）本实验要验证的动量守恒的式子是：
，要测量质量和速度，平抛运动过程中下降的高度相同，则所用时间相同，所以在等式两边同乘以t，则但速度是由水平位移来代替的，所以时间相同不用测量，高度不用测量，故选B．
（2）碰撞的机械能损失不会动量守恒，那么出现此种结论只能是第二次滑下时，比第一次滑下时低一些，故选C．
（3）根据弹性碰撞的公式，碰撞后两球的速度：
，显然
，因平抛运动中的时间相等，所以有OP=ON-OM，C正确．
