Question

【題目】如圖為某同學(xué)用來“驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球從斜槽上滾下，經(jīng)過斜槽末端做平拋運(yùn)動(dòng)，記下落地點(diǎn)；再讓入射球從斜槽上滾下，在斜槽末端與靜止靶球發(fā)生對(duì)心碰撞后均做平拋運(yùn)動(dòng)，記下落地點(diǎn)。由于小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，所以可用平拋運(yùn)動(dòng)水平位移代替平拋初速度。實(shí)驗(yàn)中此同學(xué)用天平測(cè)得入射球質(zhì)量為m1，靶球質(zhì)量為m2。圖中O點(diǎn)為軌道末端在記錄紙上的豎直投影，M、P、N為兩球平均落點(diǎn)位貿(mào)。則

（1）下列說法正確的是________

A．m1<m2

B．在同一組實(shí)驗(yàn)的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放

C．安裝軌道時(shí)，軌道末端必須水平，且兩球在碰撞前瞬間球心等高

D．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)出小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

（2）如果測(cè)得m1·OM+m2·ON近似等于________，則認(rèn)為成功驗(yàn)證了碰撞中的動(dòng)量守恒。

Answer 1

【答案】 （1）BC （2）m1·OP

【解析】(1) A、C、要保證碰撞后兩個(gè)球做平拋運(yùn)動(dòng)，故斜槽軌道末端的切線必須水平，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m1＞m2，防止碰后m1被反彈，同時(shí)為了對(duì)心碰撞，兩小球的直徑應(yīng)相同，故A錯(cuò)誤，C正確；B、為保證碰撞的初速度相同，入射球每次必須從軌道的同一位置由靜止?jié)L下，故C正確；D、小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，水平位移與初速度成正比，實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量時(shí)間，也不需要測(cè)量桌面的高度，故D錯(cuò)誤；故選BC．

(2)小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，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，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則：m1v1=m1v1′+m2v2′，兩邊同時(shí)乘以t，得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，則m1OP=m1OM+m2ON；