Question

6．某同學(xué)用如圖1所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)．先將入射小球a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的被碰小球b球放在斜槽軌道末端的小立柱上，調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置使兩小球碰撞時(shí)球心處于同一水平高度，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．
（1）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法正確的是BD．（填序號(hào)字母）
A．斜槽軌道必須是光滑的
B．必須測(cè)量小球a、b的直徑D
C．必須測(cè)量斜槽軌道末端到水平地面的高度H
D．必須測(cè)量小球a、b的質(zhì)量，且二者的關(guān)系為m_a＞m_b
（2）為測(cè)定未放小球b時(shí)，小球a落點(diǎn)的平均位置，把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊，如圖給出了小球a落點(diǎn)附近的情況，由圖可得a球落點(diǎn)與O點(diǎn)的距離應(yīng)為45.95cm．
（3）按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是m_aOP=m_aOM+m_bO′N(xiāo)．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)和動(dòng)量守恒定律規(guī)律明確實(shí)驗(yàn)原理和注意事項(xiàng)；
（2）找出各落點(diǎn)的平均落點(diǎn)即可明確對(duì)應(yīng)的射程；
（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式，抓住平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平位移可以代表平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式．

解答 解：（1）A、實(shí)驗(yàn)中只需要讓小球每次從同一點(diǎn)由靜止釋放即可，不需要讓斜面光滑，故錯(cuò)誤；
B、為了準(zhǔn)確測(cè)量小球的水平射程，本實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小球的直徑，故B正確；
C、由于兩球下落時(shí)間相同，故可以用位移代替初速度，故不需要求出時(shí)間，所以不需要測(cè)量平拋運(yùn)動(dòng)的高度，故C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)動(dòng)量守恒的公式可知，實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量小球a、b的質(zhì)量，且為了防止入射球反彈，應(yīng)讓二者的關(guān)系為m_a＞m_b，故D正確．
（2）用圓規(guī)將落點(diǎn)圈起，圓心可視為平均落點(diǎn)，則由圖2可得OB距離應(yīng)為45.95cm．
（3）根據(jù)動(dòng)量恒守恒定律可知：
m_av_a=m_av_a'+m_bv_b’
因下落時(shí)間相等，則兩邊同乘以時(shí)間t，則有：
m_aOP=m_aOM+m_bO'N
故答案為：（1）BD；（2）45.95；

點(diǎn)評(píng) 本題考查動(dòng)量守恒定律的驗(yàn)證，要注意明確利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)的方法，能根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析碰撞前后的速度，同時(shí)注意本題中b球的平拋起點(diǎn)的投影為O’．