题目内容

10．在“验证碰撞中动量守恒”的实验中，所验证的是从斜槽某一位置滚下的小球A在斜槽的水平出口处与静止小球B发生对心碰撞时动量守恒．两球半径大小均为r，且已知．实验时，小球A的质量m1和小球B的质量m2的大小关系是m1＞m2．实验时，除实验装置外还需要的测量工具应有天平毫米刻度尺；．实验时若球的落点分别为图中所示的M、P、N点，则A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是m1$\overline{op}$=m1•$\overline{OM}$+m2（$\overline{ON}$-2r）．

分析 为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．
两个小球做平抛运动，运动时间相同，故水平分位移与水平分速度成正比，写出碰撞前后的总动量，得到需验证的守恒表达式；

解答 解：验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1＞m2；
小球粒子轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相等，
m1v1=m1v1′+m2v2′，两边同时乘以时间t，则m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，
m1s1=m1s1′+m2s2，则实验需要测出：小球的质量、小球的水平位移，
因此需要的测量工具是：直尺与天平；
故答案为：m1＞m2；直尺和天平
需要验证动量守恒表达式为：m1•v1=m1•v1′+m2•v2′
运动时间相同，故：m1•v1•t=m1•v1′•t+m2•v2′•t
即 m1$\overline{op}$=m1•$\overline{OM}$+m2（$\overline{ON}$-2r）．

故答案为：＞；     天平  毫米刻度尺；    m1$\overline{op}$=m1•$\overline{OM}$+m2（$\overline{ON}$-2r）．

点评 本题关键明确验证动量守恒定律实验的实验原理、误差来源以及实验注意事项，不难

练习册系列答案
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