Question

【題目】如圖所示．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

B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度

C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

(2)圖中點(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m1多次從斜軌上位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置，測(cè)量平拋射程．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上位置靜止釋放，與小球2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．測(cè)量小球開(kāi)始釋放高度

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度

D．分別找到、相碰后平均落地點(diǎn)的位置、

E．測(cè)量平拋射程、

(3)經(jīng)測(cè)定， m2=，小球落地點(diǎn)的平均位置距點(diǎn)的距離如圖所示．碰撞前、后的動(dòng)量分別為與，則__________；若碰撞結(jié)束時(shí)m2的動(dòng)量為，則__________．

Answer 1

【答案】 C ADE 14 2.9

【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，但是通過(guò)落地高度不變情況下水平射程來(lái)體現(xiàn)速度，故C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t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ADE正確；

(3)設(shè)落地時(shí)間為，則，，，

則碰前的動(dòng)量

碰后的動(dòng)量，

則知碰撞前后動(dòng)量之比：，。