Question

【题目】如图所示为某同学设计的一种探究动量守恒定律的实验装置和原理图。长木板固定在水平桌面上，一端伸出桌面，另一端装有竖直挡板，轻弹簣的一端固定在竖直挡板上，另一端被入射小球从自然长度位置A点压缩至B点，释放小球，小球沿木板从右端水平抛出，落在水平地面上的记录纸上，重复10次，确定小球的落点位置；再把被碰小球放在木板的右边缘处，重复上述实验10次，在记录纸上分别确定入射小球和被碰小球的落点位置。

(1)关于实验的要点，下列说法正确的是___________。

A.入射小球的质量必须大于被碰小球的质量

B.入射小球的半径必须与被碰小球的半径相同

C.长木板必须尽可能地光滑

D.用重锤线的目的是为了确定板的右端在地面的投影位置

E.实验重复10次，是为了从小球的落地点中找出一个最清晰的点作为最终落地点

(2)入射小球前后两次的落地位置分别为原理图中的___________两点；若入射球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，则实验需要验证的表达式为________________。(用图中字母表示)

Answer 1

【答案】ABD Q 、P

【解析】

（1）根据实验的原理及注意事项分析各个选项；

（2）实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒，即要验证m1v1=m1v1′+m2v2，可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；

（1）A.为了保证碰撞后两球都能从槽口飞出，入射小球的质量应该大于被碰小球的质量，选项A正确；

B.为保证两球发生正碰，两球的半径必须相同，选项B正确；

C.长木板不需要光滑，只要保持每次弹簧的压缩量相同，每次入射球与被碰球碰前的速度相同，选项C错误；

D.用重锤线的目的是为了确定板的右端在地面的投影的位置，以便准确测出小球平抛的水平位移，选项D正确；

E.实验重复10次，是为了从小球的落地点中找出小球落地点的中心位置，减小实验的误差，选项E错误；

故选ABD.

（2）入射小球前后两次的落地点位置分别为图中的Q、P两点；两球碰撞后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞过程动量守恒，则有：m1v2=m1v1+m2v3
两边乘以t即为：。即实验需要验证的表达式为：.