Question

20．在做“碰撞中的动量守恒”实验中：

如果采用如图a所示装置做“碰撞中的动量守恒”实验，某次实验得出小球的落点情况如图b所示，图中数据单位统一，假设碰撞动量守恒，则碰撞小球质量m₁和被碰撞小球质量m₂之比m₁：m₂=4：1．

Answer 1

分析 根据动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，再根据图找出两球的平抛水平距离；然后根据表达式分析答题

解答 解：两球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：
m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′，
两边同时乘以t得：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂′t，
即为：m₁OP=m₁OM+m₂ON，
由图b所示可知，OP=25.5cm，OM=15.5cm，ON=40.0cm．
如果两球碰撞过程动量守恒，则：m₁OP=m₁OM+m₂ON
代入数据求得：m₁：m₂=4：1；
故答案为：4：1．

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，掌握实验原理、应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式即可正确解题