题目内容
【题目】如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即验证两个小球在水平轨道末端碰撞前后的动量守恒.入射小球质量为m1 , 被碰小球质量为m2 , O点是小球抛出点在水平地面上的投影.实验时,先让入射小球m1多次从倾斜轨道上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置,并记下此位置距O点的距离;然后把被碰小球m2静置于水平轨道末端,再将入射小球m1从倾斜轨道上S位置静止释放,与小球m2相撞,多次重复此过程,并分别找到它们平均落点的位置距O点的距离.则下列说法正确的是( )
A.实验中要求两小球半径相等,且满足m1<m2
B.实验中要求倾斜轨道必须光滑
C.如果等式m1x2=m1x1+m2x3成立,可验证两小球碰撞过程动量守恒
D.如果等式m1x3=m1x1+m2x2成立,可验证两小球碰撞过程动量守恒
【答案】C
【解析】解:A、实验中要求两小球半径相等,且为了防止出现入射球反弹,入射球的质量要大于被碰球的质量,即m1>m2,故A错误;
B、实验中要求倾斜轨道不需要光滑,只要每次从同一点由静止滑下即可,故B错误;
C、小球离开轨道后做平抛运动,由于小球抛出点的高度相同,它们在空中的运动时间t相等,
它们的水平位移x与其初速度成正比,可以用小球的水平位移代替小球的初速度,
若两球相碰前后的动量守恒,则有:m1v0=m1v1+m2v2,又x2=v0t,x1=v1t,x3=v2t,
代入得:m1x2=m1x1+m2x3,故C正确D错误.
故选:C.
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