Question

12．在验证碰撞中动量守恒的实验中，实验要证明的是动量守恒定律的成立，即m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′
（1）按这一公式的要求，需测量两小球的质量和它们碰撞前后的水平速度，但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离．这是因为小球均做平抛运动，并且在空中飞行时间相同；
（2）用图中的符号来表示A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是m₁OP=m₁OM+m₂ON．
（3）两球质量应满足m₁＞m₂．

Answer 1

分析 通过实验的原理确定需要的测量工具，小球碰撞后做平抛运动，抓住平抛运动的时间相等，小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度来验证动量守恒定律．为了防止入射小球反弹，则入射小球的质量需大于被碰小球的质量．

解答 解：（1）小球碰撞后做平抛运动，高度相同，则平抛运动的飞行时间相同，可用小球飞行的水平距离来代表小球的水平速度．
（2）验证A、B小球动量守恒，即验证m₁v_A=m₁v_A′+m₂v_B，v_A、v_A′为入射小球碰撞前后的速度，v_B为碰撞后B的速度，设平抛运动的时间为t，则有：m₁v_At=m₁v_A′t+m₂v_Bt，
动量守恒的表达式为m₁OP=m₁OM+m₂ON；
（3）为了防止入射球碰后反弹，必须保证入射球大于被碰球的质量；即m₁＞m₂；
故答案为：（1）小球均做平抛运动，并且在空中飞行时间相同；（2）m₁OP=m₁OM+m₂ON；
（3）＞

点评 本实验主要是要把动量守恒用水平方向的位移表示出来，同学们一定要注意掌握，因为这是本实验的一个重要的技巧．