Question

3．用如图所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，
（1）实验中必须满足的条件是A．
A．斜槽轨道末端的切线水平
B．斜槽轨道一定是光滑的
C．两球的质量必须相等
（2）测得所得入射球A的质量为m_A，被碰撞小球B的质量为m_B，图中O点时小球抛出点在水平地面上的垂直投影．实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式m_A•OP=m_A•OM+m_B•ON时，即说明两球碰撞中动量守恒．

Answer 1

分析 （1）在做“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平；
（2）由于两球从同一高度下落，故下落时间相同，所以水平向速度之比等于两物体水平方向位移之比，然后由动量守恒定律与机械能守恒分析答题．

解答 解：（1）A、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须切线水平；故A正确；
B、只要小球每次从同一位置释放即可，不需要保证斜面光滑，故B错误；
C、为了防止入射球反弹，应让入射球的质量大于被碰球的质量，故C错误；
故选：A；
（2）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，
它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，
若两球相碰前后的动量守恒，则m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，又OP=v₀t，OM=v₁t，ON=v₂t，
代入得：m_AOP=m_AOM+m_BON，
故答案为：（1）A       （2）m_A•OP=m_A•OM+m_B•ON

点评 该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移x来代替速度v，这是解决问题的关键，解题时要注意体会该点．