Question

【题目】在探究碰撞过程中的不变量的实验中，某同学设计了如图所示的实验装置；图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落在水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复试验多次操作后。再把B球放在水平槽上靠近末端的位置，让A球仍从G位置禁止开始滚下，直到A与B碰撞后，在记录纸上分别记录下A，B各自留下的痕迹，重复实验操作多次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点：

(1)在该实验中必须要求的条件是（______）

A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差 B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.球A的质量必须等于B球的质量，且半径相同 D.球A每次必须从G点静止释放

(2)下列器材，为了完成本实验，那些是必需的（______）

A.天平 B.秒表 C.刻度尺 D.弹簧秤

(3)本实验还需要完成的必要的实验步骤是（______）

A. 分别测量出A，B两小球的质量， B. 测量抛出点R距离地面的高度H

C.测量小球下落的时间t D. 测量平抛的射程，，

(4)实验中测得的落点的情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球A和被碰小球B的质量之比______________。

Answer 1

【答案】BD AC AD 5.8∶1

【解析】

(1)[1]A．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道时的初速度相同且以后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；

B．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；

C．为了保证小球碰撞为对心正碰，且A球碰后不反弹，要求，，故C错误；

D．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确。

故选BD

(2)[2]如果两球碰撞过程动量守恒，则有

小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得

得

为了完成本实验，要测量两小球的质量即用天平，测小球的水平距离即用刻度尺，故AC正确，BD错误。

故选AC

(3)[3]由动量守恒验证的表达式可知，分别测量出A，B两小球的质量，，测量平抛的射程，，，故AD正确，BC错误。

故选AD

(4)[4]由图乙所示可知，OP=44.80cm，OM=35.20cm，ON=55.68cm，代入

得