Question

20．在做“碰撞中的動量守恒”實驗中：

如果采用如圖a所示裝置做“碰撞中的動量守恒”實驗，某次實驗得出小球的落點情況如圖b所示，圖中數(shù)據單位統(tǒng)一，假設碰撞動量守恒，則碰撞小球質量m₁和被碰撞小球質量m₂之比m₁：m₂=4：1．

Answer 1

分析 根據動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式，再根據圖找出兩球的平拋水平距離；然后根據表達式分析答題

解答 解：兩球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，則有：
m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′，
兩邊同時乘以t得：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂′t，
即為：m₁OP=m₁OM+m₂ON，
由圖b所示可知，OP=25.5cm，OM=15.5cm，ON=40.0cm．
如果兩球碰撞過程動量守恒，則：m₁OP=m₁OM+m₂ON
代入數(shù)據求得：m₁：m₂=4：1；
故答案為：4：1．

點評 本題主要考查了“驗證動量守恒定律”的實驗的原理及要求以及數(shù)據處理等基礎知識，掌握實驗原理、應用動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式即可正確解題