2.某同学利用计算机模拟A、B两球碰撞来验证动量守恒，已知A、B两球质量之比为2∶3，用A球作入射球，初速度v₁＝1.2 m/s，让A球与静止的B球相碰，若规定以v₁的方向为正，则该同学记录碰后的数据中，明显不合理的是(　)

解析：由动量守恒定律和能量的转化和守恒定律知，实验数据在误差允许范围内应满足：

m₁v₁＝m₁v₁′+m₂v₂′

m₁v≥m₁v₁′²+m₂v₂′²

又由两球的位置关系知：v₁′≤v₂′

可得B、C中数据不合理.

答案：BC

非选择题部分共7小题，共88分.

1.在做“验证动量守恒定律”的实验时，需要测定的物理量有(　)

A.小球的质量　　　B.小球的半径

C.小球的飞行时间　 D.小球的水平射程

答案：AD

3.为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞(即碰撞过程中没有机械能损失)，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球按下述步骤做了如下实验.

a.用天平测出两个小球1、2的质量(分别为m₁和m₂，且m₁>m₂).

b.按照图示安装好实验装置：将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端.

c.先不放小球2，让小球1从斜槽顶端的A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置.

d.将小球2放在斜槽前端边缘处，让小球1从斜槽顶端的A处滚下，使它们发生碰撞，记下小球1和小球2在斜面上的落点位置.

e.用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离.

图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为L_D、L_E、L_F.

根据该同学的实验，回答下列问题：

(1)小球1与2发生碰撞后，1的落点是图中的　　　点，2的落点是图中的　　点.

(2)用测得的物理量来表示，只要满足关系式　　　　　　，则说明碰撞中动量是守恒的.

(3)用测得的物理量来表示，只要再满足关系式　　　　　　，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞.

解析：设斜面的倾角为θ，小球做平抛运动，由Lsin θ＝gt²、Lcos θ＝vt，得其抛出速度v ∝；验证动量是否守恒的表达式为m₁v₀＝m₁v₁+m₂v₂，即m₁＝m₁+m₂；若没有机械能损失，则m₁v＝m₁v+m₂v，代入v ∝，得m₁L_E＝m₁L_D+m₂L_F.

答案：(1)D　F

(2)m₁＝m₁+m₂

(3)m₁L_E＝m₁L_D+m₂L_F

金典练习十八　实验：验证动量守恒定律

选择题部分共2小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.

2.如图所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的实验，实验步骤如下：

a.把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A、B，在A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧在水平方向上处于压缩状态.

b.按下电钮使电动卡销放开，同时启动记录两滑块运动时间的电子计时器，当滑块A、B与挡板C、D碰撞的同时，电子计时器自动停止计时，记下A至C的运动时间t₁和B至D的运动时间t₂.

c.将两滑块A、B仍置于原位置，重复几次上述实验，并对多次实验记录的t₁、t₂分别取平均值.

(1)在调整气垫导轨时，应注意　.

(2)应测量的数据还有　.

(3)只要满足关系式　　　　，即可验证动量守恒.

解析：由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，可以忽略不计，可认为滑块在导轨上做匀速直线运动，因此两滑块作用后的速度可分别表示为：v_A＝，v_B＝.

若(M+m)＝M成立，则(M+m)v_A＝Mv_B成立，即动量守恒.

答案：(1)用水平仪测量使导轨水平　(2)A至C板的距离L₁，B至D板的距离L₂　(3)(M+m)＝M

1.实验“验证动量守恒定律”的主要步骤为：

A.测出球的直径和质量m₁、m₂，若m₁<m₂，则用质量为m₂的球作为入射球

B.把被碰球放在斜槽末端，让入射球从斜槽上同一高度滚下，与被碰球做正碰，重复多次，找出落点的平均位置

C.使入射球从斜槽上某一固定高度滚下，重复多次，找出落点的平均位置

D.测出入射球碰撞前后落点的水平距离和被碰球落点的水平距离

E.调整斜槽末端，使槽口的切线水平

以上步骤合理的排列顺序是　　　.

答案：AECBD

1．　　　　　 2．(1)　　 (2)

18．　　　　　　 19．

专题预测：

17．　　 　　　

15．时所需力最小　 最小力为　　 16．

12．　　　 13．　　　 14．