题目内容
13．
图示为“验证动量守恒定律”的实验装置图，其中小球A为入射球，小球B为被碰球，且两小球半径相等，该实验通过比较两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系来验证动量守恒定律．（1）用天平测出小球A、B的质量分别为m1和m2，根据实验要求，应满足m1＞m2．（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）图中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让小球A多次从斜轨道上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量水平射程OP，然后把小球B静止于轨道的水平部分，再将入射球A从斜轨上S位置由静止释放，与小球B相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是CD（填正确选项前的字母）．
A、测量小球被释放时距水平轨道的高度h
B、测量抛出点距水平地面的高度H
C、分别找到小球A、B，相碰后平均落地点的位置M、N
D、分别测量小球A、B的水平射程OM、ON
（3）若两球碰撞前后的动量守恒，则有m1•OP=m1•OM+m2•ON（用题中测量的量表示）．
分析 验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．
解答 解：（1）实验中为了防止入射球反弹，故要求入射球的质量大于被碰球的质量，故答案为：＞；
（2）（2）实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中CD是必须的；而竖直高度以及小球释放时的高度均不需要测量；故选CD；
（3）动量守恒的表达式是m1v0=m1v1+m2v2
由于小球在空中飞行时间相等，则两边同乘以时间即为水平射程，故两球相碰前后的动量守恒，则m1•OM+m2•ON=m1•OP 应成立．故应验证m1•OP与m1•OM+m2•ON是否相等．
故答案为：（1）＞，（2）CD（3）m1•OM+m2•ON
点评 验证动量守恒定律中，会在相同高度下，用水平射程来间接测出速度，将复杂问题简单化，要注意体会此类方法的正确应用．
练习册系列答案
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8．
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