Question

【题目】如图所示，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)实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量________（选填选项前的符号），间接地解决这个问题。

A．小球开始释放高度

B．利用秒表精确测量小球从抛出点到落地的时间

C．小球做平抛运动的射程

(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让球1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2静置于轨道的水平部分末端，再将入射球1从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是________（填选项前的符号）。

A．用天平测量两个小球的质量、

B．测量球1开始释放高度

C．测量抛出点距地面的高度

D．分别找到球1、球相碰后平均落地点的位置M、N

E．测量平抛射程OM、ON

(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______________________（用(2)中测量的量表示）若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______________________（用(2)中测量的量表示）。

Answer 1

【答案】C ADE m1·OP＝m1·OM＋m2·ON m1·OP2＝m1·OM2＋m2·ON2

【解析】

(1)[1]根据小球的平抛运动规律

可以用位移来代替速度，因此待测的物理量就是水平射程，故AB错误，C正确。

故选C。

(2)[2]待测的物理量就是水平射程和小球质量，故ADE正确，BC错误。故选ADE。

(3)[3][4]若两球相碰前后的动量守恒，则

又

代入得

若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒

代入得