Question

如图所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图．
①设小球A质量为m_A，小球B质量为m_B，为保证实验成功，必须保证m_A______m_B．（选填“大于”、“等于”或“小于”）
②实验中小球的落点情况如图所示：P是不放B球时，将A球从斜槽某一高度静止释放后，A球的落点，M、N分别为A球从同一高度静止释放到达斜槽水平端与B球相碰后A、B球落点，现已测得O到M、P、N距离分别为 S₁、S₂、S₃，若关系式______成立，则验证了A、B相碰动量守恒．

Answer 1

【答案】分析：A球和B球相撞后，B球的速度增大，A球的速度减小，都做平抛运动，竖直高度相同，所以水平方向，B球在A球的前面，所以碰撞前A球的落地点是P点，碰撞后A球的落地点是M点，B球的落地点是N点，根据平抛运动的基本公式求解碰撞前后小球的速度，然后验证动量是否守恒即可．
解答：解：①为了不致于入射小球反弹，所以入射小球的质量需大于被碰小球的质量，即m_A＞m_B．
②由于平抛运动的时间由高度决定，则小球在空中运动的时间相等，入射小球碰撞前的速度，碰撞后入射小球的速度，碰撞后被碰小球的速度
若m_Av₁=m_Bv₃+m_Av₂则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，
带入数据得：m_As₂=m_As₁+m_Bs₃
故答案为：①大于  ②m_As₂=m_As₁+m_Bs₃
点评：验证动量守恒定律中，要学会在相同高度下，用水平射程来间接测出速度的方法，难度不大，属于基础题．