Question

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。

(1)實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過(guò)僅測(cè)量 _______ (填選項(xiàng)前的符號(hào))，間接地解決這個(gè)問(wèn)題。

A.小球開(kāi)始釋放高度h
B.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程
C.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H
(2)圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP。然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)。接下來(lái)要完成的必要步驟是 _____ (填選項(xiàng)前的符號(hào))

A.用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量、
B.分別找到、相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
C.測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D.測(cè)量平拋射程OM，ON
E.測(cè)量小球開(kāi)始釋放高度h
(3)若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為 _________________；(用第(2)小題中測(cè)量的量表示)。

Answer 1

【答案】 B ABD

【解析】（1）驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，若落地高度不變，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，因此可以用水平射程大小來(lái)體現(xiàn)速度速度大小，故需要測(cè)量水平射程，故AC錯(cuò)誤，B正確；
（2）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證： ，小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以得： ，得： ，因此實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量：兩球的質(zhì)量、小球的水平位移，故選：ABD；
（3）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)可知，落地高度相同，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)落地時(shí)間為，則： ， ， ，而動(dòng)量守恒的表達(dá)式是：
若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則需要驗(yàn)證表達(dá)式即可。