摘要:(一)动量守恒定律 1.动量守恒定律 一个系统不受外力或者受外力之和为零.这个系统的总动量保持不变. 2.动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力或者所受外力之和为零, (2)系统受外力.但外力远小于内力.可以忽略不计, (3)系统在某一个方向上所受的合外力为零.则该方向上动量守恒. (4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零.则该阶段系统动量守恒. 3.动量守恒定律的表达形式 除了m1v1+m2v2= m1v1′+m2v2′.即p1+p2=p1+p2外.还有:Δp1+Δp2=0.Δp1=-Δp2和 4.动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识.动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一.(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律)从科学实践的角度来看.迄今为止.人们尚未发现动量守恒定律有任何例外.相反.每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时.物理学家们就会提出新的假设来补救.最后总是以有新的发现而胜利告终.例如静止的原子核发生β衰变放出电子时.按动量守恒.反冲核应该沿电子的反方向运动.但云室照片显示.两者径迹不在一条直线上.为解释这一反常现象.1930年泡利提出了中微子假说.由于中微子既不带电又几乎无质量.在实验中极难测量.直到1956年人们才首次证明了中微子的存在.又如人们发现.两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的.这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场.把电磁场的动量也考虑进去.总动量就又守恒了.

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在验证动量守恒定律实验中,同学们不仅完成了课本原来的实验,还用相同的器材进行多方面的探索及尝试.下面是甲、乙两组同学的实验,请回答相关的问题:
(Ⅰ)甲组同学采用如图1所示的装置,由斜槽和水平槽构成.将复写纸与白纸铺在水平放的木板上,重垂线所指的位置为O.实验时先使a球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作多次,得到多个落点痕迹平均位置P;再把b球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让a球仍从固定位置由静止开始滚下,与b球发生对心正碰,碰后a球不被反弹.碰撞后a、b球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作多次得到多个落点痕迹平均位置M、N.
(1)若a球质量为m1,半径为r1;b球质量为m2,半径为r2.则
C
C

A.m1>m2 r1>r2    B.m1>m2 r1<r2
C.m1>m2 r1=r2     D.m1<m2 r1=r2
(2)以下提供的器材中,本实验必需的有
AC
AC

A.刻度尺   B.打点计时器    C.天平   D.秒表
(3)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用m1、m2、OM、OP、ON表示)
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON

(Ⅱ)乙组同学误将重锤丢失,为了继续完成实验则将板斜放,上端刚好在槽口抛出点,标记为O.板足够长小球都能落在板上,如图2,采用甲组同学相同的操作步骤完成实验.
(4)对该组同学实验的判断正确的是
BD
BD

A.乙组同学无法完成验证动量守恒定律
B.秒表也不是乙组同学的必需器材
C.乙组同学必须测量斜面倾角θ
D.图2中N为b球碰后落点
(5)设a球的质量为m1,b球的质量为m2,则本实验验证动量守恒定律的表达式为
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON
m1
OP
=m1
OM
+m2
ON

(6)如果a,b球的碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为
m1OP=m1OM+m2ON
m1OP=m1OM+m2ON
. (要求第(5)(6)结论用m1、m2、OM、OP、ON表示)  
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