Question

12．某同学用如图所示的装置探究碰撞中的动量守恒的规律：
每次让小球m₁压缩弹簧到同一位置，开始几次不放置m₂（含其支架），释放m₁，记录其落点的位置P₂，后几次放置m₂，记录m₁、m₂的落点P₁和P₃：
（1）实验中m₁和m₂大小关系是：m₁＞m₂（填“＞”，“＜”或“=”）
（2）本实验不用测出每次小球运动的时间，只要记录下小球落点的平均位置，然后用刻度尺量出小球水平方向的位移就可以用水平位移代替速度，其原因是BD
A．两球平抛运动的时间太短，无法测出
B．两球均做高度相同的平抛运动，飞行时间相同
C．实验室没有测量时间的仪器
D．两球平抛运动的水平分运动均为匀速运动
（3）若在实验误差允许的范围内，满足关系式m₁$\overline{{o_1}{p_2}}$=m₁$\overline{{o_1}{p_1}}$+${m_2}\overline{{o_2}{p_3}}$，则碰撞中动量守恒．

Answer 1

分析 （1）为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球质量应大于被碰球质量．
（2）根据实验原理分析答题．
（3）根据实验原理，应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式．

解答 解：（1）入射小球1与被碰小球2直径相同，为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球质量应大于被碰球质量，即：m₁ 大于m₂．
（2）两球离开桌面后做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，由于抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替初速度，故AC错误，BD正确，故选BD．
（3）由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同．
根据动量守恒定律可得在水平方向有：m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，
故：m₁v₀t=m₁v₁t+m₂v₂t，
即为：m$\overline{p{p}_{2}}$=m$\overline{p{p}_{1}}$+${m_2}\overline{{o_2}{p_3}}$．
故答案为：（1）＞；（2）BD；（3）${m_2}\overline{{o_2}{p_3}}$．

点评 本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求以及数据处理等基础知识，难度不大，属于基础题，是考查基础知识的好题．