Question

3．如圖所示為實驗室中驗證動量守恒的實驗裝置
①若入射小球質量為m₁，半徑為r₁；被碰小球質量為m₂，半徑為r₂，則AC
A．m₁＞m₂     B．m₁＜m₂     C．r₁=r₂     D．r₁＞r₂
②為完成此實驗，以下所提供的測量工具中必需的是AC
A．刻度尺    B．游標卡尺    C．天平    D．秒表．

Answer 1

分析 ①為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質量大于被碰小球的質量；為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同．
②求出需要驗證的表達式，根據(jù)表達式確定需要測量的量．

解答 解：①為保證兩球發(fā)生對心正碰，兩球的半徑應相等，為防止碰撞后入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量，故選AC；
②小球離開軌道后做平拋運動，由于小球做平拋運動時拋出點的高度h相同，
則它們在空中的運動時間t相等，驗證碰撞中的動量守恒，需要驗證：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，
則：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t，m₁x₁=m₁x₁′+m₂x₂，由圖乙所示可知，需要驗證：m₁OP=m₁OM+m₂ON，
因此實驗需要測量的量有：①入射小球的質量，②被碰小球的質量，③入射小球碰前平拋的水平位移，④入射小球碰后平拋的水平位移，⑤被碰小球碰后平拋的水平位移．實驗需要刻度尺與天平
故答案為：①AC ②AC

點評 本題是運用等效思維方法，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．