Question

【題目】兩位同學(xué)用如圖所示裝置，通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．

①實(shí)驗(yàn)中必須滿足的條件是_____．

A．斜槽軌道盡量光滑以減小誤差

B．斜槽軌道末端的切線必須水平

C．入射球A每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下

D．兩球的質(zhì)量必須相等

②測(cè)量所得入射球A的質(zhì)量為mA，被碰撞小球B的質(zhì)量為mB，圖甲中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球A從斜軌上的起始位置由靜止釋放，找到其平均落點(diǎn)的位置P，測(cè)得平拋射程為OP；再將入射球A從斜軌上起始位置由靜止釋放，與小球B相撞，分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N，測(cè)得平拋射程分別為OM和ON．當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式___________________________時(shí)，即說明兩球碰撞中動(dòng)量守恒；如果滿足表達(dá)式______________________________時(shí)，則說明兩球的碰撞為彈性碰撞．

Answer 1

【答案】 BC mAOP=mAOM+mBON mAOP2=mAOM2+mBON2

【解析】①A、“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，對(duì)斜槽是否光滑沒有要求，故A錯(cuò)誤；

B、要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，則軌道的末端必須水平，故B正確；

C、要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；

D、為了使小球碰后不被反彈，要求入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，故D錯(cuò)誤；

故選：BC。

②小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，

它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，

若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒,則mAv0=mAv1+mBv2,又OP=v0t,OM=v1t,ON=v2t,代入得：mAOP=mAOM+mBON，

若碰撞是彈性碰撞,則機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得： ，

將OP=v0t,OM=v1t,ON=v2t代入得：mAOP2=mAOM2+mBON2。