题目内容
【题目】如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：
①用天平测出两个小球的质量分别为
和
；
②安装实验装置，将斜槽
固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面
连接在斜槽末端；
③先不放小球，让小球从斜槽顶端
处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置
；
④将小球放在斜槽末端
处，仍让小球从斜槽顶端处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球、在斜面上的落点位置；
⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端的距离，图中
、、
点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从、、到点的距离分别为
、
、
。依据上述实验步骤，请回答下面问题：
（1）两小球的质量、应满足__（填写“
”“=”或“
” 
（2）小球与发生碰撞后，的落点是图中__点，的落点是图中__点
（3）用题目中给出的符号来表示，只要满足关系式__，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的
【答案】
【解析】
(1)[1]为了保证碰后一起向前运动，必须满足
(2)[2][3]由于
两球碰撞后，
的速度比
自由滚下时的速度还要大，的速度减小，因此落到M点，而落到N点。
(3)[4]设斜面倾角为
，物体落到斜面上距离抛出点S时，根据平抛运动
整理得
①
碰撞过程中满足动量守恒
②
小球都做平抛运动，由①式结论可得
，
，
代入②式整理得
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