Question

【題目】利用如圖的裝置可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律．

(1)下面是一系列的操作，其中不必要的操作是：__________（填序號(hào)）

A．在桌邊固定斜槽，使它的末端切線水平，在末端點(diǎn)掛上重垂線，并在地面已經(jīng)鋪好的紙上記錄重垂線所指位置O點(diǎn)；

B．用天平稱出兩球的質(zhì)量mA和mB；

C．用刻度尺測(cè)出球的直徑d（兩球直徑相等），在紙上標(biāo)出O′點(diǎn)；

D．測(cè)出A球釋放位置的高度h；

E．測(cè)出桌面離地面的高度H；

F．不放置被碰小球B，讓小球A從某點(diǎn)自由滾下，重復(fù)多次后記錄落地點(diǎn)平均位置P；

G．調(diào)節(jié)斜槽末端右側(cè)的小支柱，使其與斜槽末端等高，且距離等于球的直徑，在小支柱上安放被碰小球B，讓小球A從同一點(diǎn)自由滾下，重復(fù)多次后記錄兩球落地點(diǎn)平均位置M和N；

H．用米尺測(cè)量OP、OM、O′N的距離．

(2)實(shí)驗(yàn)中兩球質(zhì)量的關(guān)系應(yīng)為mA _______ mB（填“＜”、“＝”或“＞”）．

(3)若動(dòng)量守恒，則有關(guān)線段應(yīng)滿足的關(guān)系式為__________________________

Answer 1

【答案】（1）DE（2）＞（3）

【解析】試題分析：①驗(yàn)證兩球碰撞過(guò)程的動(dòng)量守恒，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，軌道末端必須水平，小球每次釋放的高度應(yīng)相同，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，它的水平位移與初速度成正比，可以用小球的水平位移代替初速度，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測(cè)出兩球的質(zhì)量、小球的水平位移；在桌邊固定斜槽，使它的末端切線水 平，在末端點(diǎn)掛上重垂線，并在地面已經(jīng)鋪好的紙上記錄重垂線所指位置O點(diǎn)，A正確；用天平稱出兩球的質(zhì)量和，B正確；用刻度尺測(cè)出球的直徑d（兩球直徑相等），在紙上標(biāo)出點(diǎn)，C正確；測(cè)出A球釋放位置的高度h，實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)球的釋放高度，只要保證每次釋放小球的高度相等即可，故C錯(cuò)誤；測(cè)出桌面離地面的高度H，實(shí)驗(yàn)只需要測(cè)球的水平位移，不需要測(cè)高度H，故D錯(cuò)誤；不放置被碰小球B，讓小球A從某點(diǎn)自由滾下，重復(fù)多次后記錄落地點(diǎn)平均位置P，F正確；調(diào)節(jié)斜槽末端右側(cè)的小支柱，使其與斜槽末端等高，且距離等于球的直徑，在小支柱上安放被碰小球B，讓小球A從同一點(diǎn)自由滾下，重復(fù)多次后記錄兩球落地點(diǎn)平均位置M和N，G正確；

②為防止兩球碰撞后，入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：．

③要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：，得：．