Question

13．如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的装置示意图．
（1）设小球A的质量为m_A，小球B的质量为m_B，为保证实验成功，必须满足m_A大于（选填“大于”“等于”或“小于”）m_B．
（2）下列说法中符合本实验要求的是BC．（选填选项前面的字母）
A．加速的斜槽轨道必须光滑
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、刻度尺和秒表
（3）实验中小球的落点情况如图所示，P为不放B球时将A球从斜槽某一高度静止释放后A球的落点，M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点，现已测得O到M、P、N的距离分别为s₁、s₂、s₃，若关系式m_As₂=m_As₁+m_Bs₃成立，则验证了A、B相碰动量守恒．

Answer 1

分析 A球和B球相撞后，B球的速度增大，A球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以水平方向，B球在A球的前面，所以碰撞前A球的落地点是P点，碰撞后A球的落地点是M点，B球的落地点是N点，根据平抛运动的基本公式求解碰撞前后小球的速度，然后验证动量是否守恒即可．

解答 解：（1）为了防止A球反弹，入射球的质量必须大于被碰球的质量．
（2）A、只要每次加速的环境完全相同即可，不需加速轨道光滑，故A错误；
B、为了保证小球每次平抛的初速度相同，每次入射小球必须从同一高度由静止释放，故B正确；
C、为了使小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故C正确；
D、本实验中不需要测量时间，故测量仪器不需要秒表，故D错误．
（3）由动量守恒定律，m_Av₂=m_Av₁+m_Bv₃，三次平抛运动的时间t相同，则m_Av₂t=m_Av₁t+m_Bv₃t，即m_As₂=m_As₁+m_Bs₃．
答案：（1）大于　（2）BC　（3）m_As₂=m_As₁+m_Bs₃．

点评 在验证动量守恒定律中，要学会在相同高度下，用水平射程来间接测出速度的方法，同时明确动量守恒定律的基本应用．