Question

【题目】用如图甲所示装置结合频闪照相机拍摄的照片的来验证动量守恒定律，实验步骤如下：

①用天平测出A、B两个小球的质量mA和mB；

②安装好实验装置，使斜槽的末端所在的平面保持水平；

③先不在斜槽的末端放小球B，让小球A从斜槽上位置P由静止开始释放，小球A离开斜槽后，频闪照相机连续拍摄小球A的两位置(如图乙所示)；

④将小球B放在斜槽的末端，让小球A仍从位置P处由静止开始释放，使它们碰撞，频闪照相机连续拍摄下两个小球的位置(如图丙所示)；⑤测出所需要的物理量。

请回答：

(1)实验①中A、B的两球质量应满足_____________

(2)在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有__________；(请选填“x0、y0、xA、yA、xB、yB”)

(3)两球在碰撞过程中若动量守恒，满足的方程是： ______________________.

Answer 1

【答案】 (1)mA>mB (2) x0、xA、xB(由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移) (3)mAx0＝mAxA＋mBxB

【解析】（1）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒，故有mAv0=mAv1+mBv2，在碰撞过程中动能守恒，故有，解得，要碰后a的速度v1＞0，即mA-mB＞0，mA＞mB；（2）由于频闪照相的频率固定，因此只需要测量小球的水平位移，在步骤⑤中，需要在照片中直接测量的物理量有x0、xA、xB；（3）验证的方程为mAx0＝mAxA＋mBxB