Question

11．在“驗(yàn)證動(dòng)能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，采用如圖所示的裝置．圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的豎直投影．用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置與O點(diǎn)的距離（線段OM、OP、ON長度），分別用x₁、x₂、x₃表示入射質(zhì)量m₁、m₂表示．
（1）入射小球和靶球的質(zhì)量應(yīng)滿足m₁＞m₂（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下對(duì)實(shí)驗(yàn)要求的說法正確的是BC．
A．斜槽軌道必須是光滑的
B．斜槽軌道末端必須是水平的
C．入射球每次都要從同一位置由靜止?jié)L下
（3）若滿足關(guān)系式m₁x₁=m₁x₂+m₂x₃，則兩球碰撞前后系統(tǒng)動(dòng)量守恒．

Answer 1

分析 （1）為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于靶球的質(zhì)量．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題．
（3）應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式．

解答 解：（1）為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于靶球的質(zhì)量，即；m₁＞m₂；
（2）A、實(shí)驗(yàn)時(shí)只要入射球從同一位置由靜止釋放即可保證小球的速度相等，斜槽軌道不需要必須是光滑的，故A錯(cuò)誤；
B、為保證小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽軌道末端必須是水平的，故B正確；
C、為保證每次小球速度相等，入射球每次都要從同一位置由靜止?jié)L下，故C正確；
故選：BC．
（3）小球離開軌道后做平拋運(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，
以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′
兩邊同時(shí)乘以t得：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂′t
得：m₁x₁=m₁x₂+m₂x₃
需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：m₁x₁=m₁x₂+m₂x₃．
故答案為：（1）＞；（2）BC；（3）m₁x₁=m₁x₂+m₂x₃．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，以及實(shí)驗(yàn)的步驟與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，無需測(cè)出速度的大小，可以用位移代表速度．