Question

17．在做碰撞中的動量守恒實驗中，不需要測量的物理量是（　　）

• A． 入射小球和被碰小球的質量
• B． 入射小球和被碰小球的直徑
• C． 斜槽軌道的末端距地面的高度
• D． 入射球開始滾下時的初始位置與碰撞前位置的高度差
• E． 入射球未碰撞時飛出的水平距離
• F． 入射小球和被碰小球碰撞后飛出的水平距離

Answer 1

分析 驗證碰撞中的動量守恒時小球離開斜槽后做平拋運動，拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間相等，小球的水平位移與初速度成正比，可以用水平位移代替初速度，從而明確實驗中應測量的物理量．

解答 解：如果小球動量守恒，滿足關系式：m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，故有m_Av₀t=m_Av₁t+m_Bv₂t，即m_AOB=m_AOA+m_BOC；由此可知：小球a、b的質量m_a、m_b，記錄紙上O點A、B、C各點的距離OA、OB、OC需要測量；
小球離開軌道后做平拋運動，小球下落的高度相同，在空中的運動時間t相同，由x=vt可知，小球的水平位移與小球的初速度v成正比，可以用小球的水平位移代小球的初速度，故斜槽軌道末端到地面的高度不需要測量；只要能保證小球每次從同一高度滑下即可保證末速度相同，故不需要測量釋放時的起始高度；同時只要保證兩小球直徑相同即可，不需要測出對應的直徑，故BCD不需要測量．
本題選不需要測量的物理量，故選：BCD．

點評 本題考查驗證動量守恒定律的內容；注意運用等效思維方法，平拋時間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗證的方程變成容易驗證，根據實驗原理即可明確需要測量的物理量．