题目内容
【题目】在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：
若入射小球质量为
，半径为
；被碰小球质量为
，半径为
，则要求______
A.
B.
C.
D.
设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用甲装置实验时，验证动量守恒定律的公式为______
用装置图中的字母表示
若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必须有的是______
A.毫米刻度尺
游标卡尺
天平
弹簧秤
秒表
在实验装置乙中，若小球和斜槽轨道非常光滑，则可以利用一个小球验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒。这时需要测量的物理量有：小球静止释放的初位置到斜槽末端的高度差
，小球从斜槽末端水平飞出后平抛运动到地面的水平位移s、竖直下落高度
则所需验证的关系式为______。不计空气阻力，用题中的字母符号表示
【答案】C； 
； AC； 
；
【解析】
（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量。为了使两球发生正碰，两小球的半径相同；
（2）（3）两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度。将需要验证的关系速度用水平位移替代。根据表达式确定需要测量的物理量。
（4）验证小球在斜槽上下滑过程中的机械能守恒，即验证在斜槽滑下动能的增加量与重力势能的减小量是否相等。
（1）在小球碰撞的过程中水平方向动量守恒，则：
在碰撞过程中机械能守恒，则：
则碰后，入射小球的速度变为
要碰后入射小球的速度为：
则只要保证
即可，故选C。
（2）（3）P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度为：
碰后入射小球的速度为：
碰后被碰小球的速度为：
根据动量守恒：，由于平抛运动的时间相等，可得
；故需要的工具有刻度尺天平。
（4）根据平抛运动的规律有：
，解得
平抛运动的初速度为
则动能的增加量为：
重力势能的减小量为：
则需验证：
即为：。
