Question

【題目】如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律》的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。

(1)實(shí)驗(yàn)中必須要求的條件是______。

A．斜槽軌道盡量光滑以減少誤差

B．斜槽軌道末端的切線必須水平

C．入射球和被碰球的質(zhì)量必須相等，且大小相同

D．入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放

(2)圖中O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S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測量平拋射程OP，然后把被碰小球m2靜置于水平軌道的末端，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并重復(fù)多次。本實(shí)驗(yàn)還需要完成的必要步驟是________(填選項(xiàng)前的符號(hào))。

A．用天平測量兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測量拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

D．測量平拋射程OM、ON

(3)為了驗(yàn)證碰撞前后動(dòng)量守恒，該同學(xué)只需驗(yàn)證表達(dá)式：___________ 成立，即表示碰撞中動(dòng)量守恒。

(4)若兩球發(fā)生彈性碰撞，則OM、ON、OP之間一定滿足的關(guān)系是_____（填選項(xiàng)前的符號(hào)）。

A．OP+OM=ON

B．2OP=ON+OM

C．OP﹣ON=2OM

Answer 1

【答案】（1）BD （2）ACD （3）m1OP=m1OM+m2ON （4）A

【解析】

（1）AB.本實(shí)驗(yàn)要通過平拋運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，所以軌道末端必須水平，以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)；為了保證兩次入射小球到達(dá)軌道末端具有相同的速度，兩次入射小球需從同一位置由靜止釋放；軌道不光滑，兩次摩擦力做的負(fù)功相同，小球到達(dá)軌道末端速度依然相同，所以軌道不需要光滑，A錯(cuò)誤BD正確

C.為了避免入射小球反彈，要保證入射球質(zhì)量大于被碰球質(zhì)量，C錯(cuò)誤

（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：，，所以拋出速度，小球均從相同高度平拋，且要驗(yàn)證的表達(dá)式為：，代入數(shù)據(jù)得：：

A.根據(jù)以上分析，兩物體質(zhì)量需要測量，A正確

B.因?yàn)楦叨榷枷嗤�，運(yùn)動(dòng)時(shí)間一樣，所以不需測量高度，B錯(cuò)誤

CD.根據(jù)分析，需要找到碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N，并測量平拋射程OM、ON，CD正確

（3）根據(jù)（2）的分析需要驗(yàn)證的是：

（4）如果發(fā)生的是彈性碰撞，除了滿足動(dòng)量守恒，還滿足機(jī)械能守恒，即：，聯(lián)立動(dòng)量守恒方程：，解得：OP+OM=ON，A正確BC錯(cuò)誤