题目内容
【题目】(1)如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。
①下列说法中不符合本实验要求的是________ 。（选填选项前面的字母）
A．入射球比靶球质量大或者小均可，但二者的直径必须相同
B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放
C．安装轨道时，轨道末端必须水平
D．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺
②小球a、b的质量m1、m2应该满足m1_____m2（填大于或小于或等于），放上被碰小球后小球a、b的落地点依次是图中水平面上的_____点和_________点。实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON。如果满足等式：_____，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒。
(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器。它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
A．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；
B．调整气垫导轨，使导轨处于水平；
C．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止地放置在气垫导轨上；
D．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1；
E．按下电钮放开卡销，同时使记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
本实验中还应测量的物理量是_________，利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_____。
【答案】A 大于 M N 
【解析】
(1)①[1]A．为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；为了发生对心碰撞，两球的直径需相同。故A不符合要求；
B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同。故B符合要求；
C．为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平。故C符合要求；
D．在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺。故D符合要求。
本题选不符合要求的，故选A；
②[2]为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；
③[3][4]放上被碰小球后小球
、
的落地点依次是图中水平面上的M点和N点；
[5]碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间
相等，两边同时乘以时间，则
解得
(2)[6]因系统水平方向动量守恒即
由于系统不受摩擦，故滑块在水平方向做匀速直线运动故有
，
即有
所以还要测量的物理量是：B的右端至D板的距离；
[7]由上述分析可知验证动量守恒定律的表达式是
