Question

【題目】如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系：先安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復(fù)寫紙，記下重垂線所指的位置O。接下來的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點(diǎn)由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復(fù)多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞，重復(fù)多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置；

步驟3：用刻度尺分別測量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置M、P、N離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長度。

(1)對于上述實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是________。

A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下

B．斜槽軌道必須光滑

C．斜槽軌道末端必須水平

D．小球1質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量

(2)上述實(shí)驗(yàn)除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有________。

A．A、B兩點(diǎn)間的高度差h1

B．B點(diǎn)離地面的高度h2

C．小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2

D．小球1和小球2的半徑r

(3)當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式____________(用所測物理量的字母表示)時(shí)，即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。如果還滿足表達(dá)式______________(用所測物理量的字母表示)時(shí)，即說明兩球碰撞時(shí)無機(jī)械能損失。

Answer 1

【答案】ABC

【解析】試題分析：（1）因?yàn)槊恳徊綄?shí)驗(yàn)都需要重復(fù)多次確定落點(diǎn)的位置，平拋運(yùn)動(dòng)的初速度必須相等，所以小球每次從斜槽上相同的位置自由滾下，A正確；只有小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量，碰撞以后小球1的運(yùn)動(dòng)方向才不改變，所以小球1的質(zhì)量應(yīng)大于小球2的質(zhì)量，C正確。故選AC。

（2）本實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式是：,所以除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2；

（3）發(fā)生彈性碰撞時(shí)，碰撞前后動(dòng)能相等，即：，

根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：，，

聯(lián)立得：