Question

10．驗證“碰撞中動量守恒”的實驗裝置如圖所示，A和B是質(zhì)量分別為m₁和m₂的兩個小球

（1）現(xiàn)有下列器材，為了完成本實驗，哪些是必需的？將這些器材前面的序號字母填在橫線上ACD
A．刻度尺      B．秒表     C．天平      D．圓規(guī)
（2）如圖所示，M、N和P為驗證動量守恒定律實驗中小球的落點，如果碰撞中動量守恒，則下列式子可能成立的有（填字母）A
A．$\frac{m_1}{m_2}=\frac{O'N}{MP}$B．$\frac{m_1}{m_2}=\frac{ON}{MP}$C．$\frac{m_1}{m_2}=\frac{O'P}{MN}$D．$\frac{m_1}{m_2}=\frac{OP}{MN}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)動量守恒定律的實驗原理分析需要的儀器；
（2）實驗要驗證兩個小球系統(tǒng)碰撞過程動量守恒，即要驗證m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，可以通過平拋運動將速度的測量轉化為水平射程的測量；

解答 解：（1）在該實驗中需要測量小球的質(zhì)量以及小球的水平位移，需要的測量儀器是天平、刻度尺．為了準確找出落點需要用到圓規(guī)；故選：ACD；
②放上被碰小球后小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的M點和N點．
碰撞過程中，如果水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，
小球做平拋運動時拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間t相等，兩邊同時乘以時間t，
m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t
得：m₁OP=m₁Om+m₂ON；
變形可得：
$\frac{m_1}{m_2}=\frac{O'N}{MP}$
故答案為：（1）ACD（2）A

點評 實驗注意事項：（1）前提條件：保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動．（2）利用斜槽進行實驗，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m₁＞m₂，防止碰后m₁被反彈．