Question

5．如图甲，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撞前后的动量关系．
（1）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位置静止释放，与小球m₂相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是ADE．（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量m₁、m₂
B．测量小球m₁开始释放高度h
C．测量抛出点距离地面的高度H
D．分别找到m₁、m₂相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
（2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为m₁OP=m₁OM+m₂ON（用①中测量的量表示）

Answer 1

分析 根据动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后根据表达式分析确定应测量的物理量．

解答 解：如果碰撞过程动量守恒，则m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，因两小球从同一高度飞出，则下落时间一定相同，则两边同时乘以时间t得：m₁v₀t=m₁v₁t+m₂v₂t，得m₁OP=m₁OM+m₂ON，
因此A实验需要测量两球的质量，然后确这落点的位置，再确定两球做平抛运动的水平位移，故选ADE．如果满足m₁OP=m₁OM+m₂ON则可以说明动量守恒．
故答案为：（1）ADE；（2）m₁OP=m₁OM+m₂ON

点评 本题考查了实验需要测量的量、实验原理以及动量守恒表达式，解题时需要知道实验原理，根据动量守恒定律与平抛运动规律求出实验要验证的表达式是正确答题的前提与关键．