Question

在做“驗證動量守恒定律”實(shí)驗時，入射球A的質(zhì)量為m₁，被碰球B的質(zhì)量為m₂，小球的直徑為d，各小球的落地點(diǎn)如圖所示．
（1）入射球A與被碰球B直徑相同，均為d，它們的質(zhì)量相比較，應(yīng)該是m₁

＞

m₂（ 填“＜”或“＞”或“=”）   
（2）為了保證小球做平拋運(yùn)動，必須調(diào)整斜槽使

其末端切線水平

（3）繼續(xù)實(shí)驗步驟為：
A．在地面依次鋪白紙和復(fù)寫紙
B．確定重錘對應(yīng)點(diǎn)O
C．不放球B，讓球A從斜槽滑下，確定它落地點(diǎn)位置P
D．把球B放在立柱上，讓球A斜槽滑下，與B正碰后，確定球A、B落地點(diǎn)位置M、N
E．用刻度尺量出OM、OP、ON的長度，分別記做L_OM、L_OP、L_ON
F．看m₁ L_OM+m₂ L_ON 與m₁ L_OP是否相等，以驗證動量守恒
上述步驟有幾步不完善或有錯誤，請指出并寫出相應(yīng)的正確步驟．

D選項中，球a應(yīng)從與C項相同高度滑下；
E選項中，P、M、N點(diǎn)應(yīng)該是多次實(shí)驗落地點(diǎn)的平均位置．
F選項中，應(yīng)看m₁L_OM+m₂（L_ON-d）與m₁L_OP是否相等

．

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(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．
（2）為了保證小球做平拋運(yùn)動，所以必須使斜槽的末端切線水平．
（3）為了保證每次小球運(yùn)動的情況相同，故應(yīng)該讓入射小球a每次從同一位置滾下．本題要驗證動量守恒定律定律即m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，故需驗證m₁ L_OM+m₂ （L_ON-d）與m₁ L_OP是否相等．

解答：解：（1）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
在碰撞過程中動能守恒，故有

1

2

m₁v₀²=

1

2

m₁v₁²+

1

2

m₂v₂²
解得v₁=

m1-m2

m1+m2

v0
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m₁-m₂＞0，
故答案為：＞．
（2）要小球做平拋運(yùn)動，則斜槽的末端必須水平．
故答案為；其末端切線水平．
（3）ABC選項都正確．
 D選項中，球a 應(yīng)從與C項相同高度滑下；
 E選項中，P、M、N點(diǎn)應(yīng)該是多次實(shí)驗落地點(diǎn)的平均位置．
F選項中，應(yīng)看m₁ L_OM+m₂ （L_ON-d）與m₁ L_OP是否相等

點(diǎn)評：本實(shí)驗的一個重要的技巧是入射球和靶球從同一高度作平拋運(yùn)動并且落到同一水平面上，故下落的時間相同，所以在實(shí)驗的過程當(dāng)中把本來需要測量的速度改為測量平拋過程當(dāng)中水平方向發(fā)生的位移，可見掌握了實(shí)驗原理才能順利解決此類題目．