Question

（1）利用“油膜法估測(cè)分子直徑”實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了構(gòu)建分子模型的物理思想，也體現(xiàn)了通過(guò)對(duì)宏觀量的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀量的間接測(cè)量方法．某同學(xué)在本實(shí)驗(yàn)中測(cè)得體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該分子的直徑為

V

S

．
已知阿伏加德羅常數(shù)為N_A，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為

M

NA

．
（2）如圖所示為探究“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．
①因?yàn)橄侣涓叨认嗤�的平拋小球（不�?jì)空氣阻力）的飛行時(shí)間相同，所以我們?cè)凇芭鲎仓械膭?dòng)量守恒”可以用

平拋時(shí)間

作為時(shí)間單位．
②入射小球a與被碰小球b的直徑相同，它們的質(zhì)量比較，應(yīng)是m_a

＞

m_b．（選填“＞”，“＜”或“=”）
③為了保證小球作平拋運(yùn)動(dòng)，必須調(diào)整斜槽使其

末端的切線是水平的

，檢驗(yàn)方法是

將被碰小球放在斜槽的末端，小球保持在任意位置靜止

．
④如圖，其中M、P、N分別是入射小球和被碰小球?qū)��?yīng)的平均落地點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的關(guān)系是

C

．   
A．m_aON=m_aOP+m_bOM
B．m_aOP=m_aON+m_bOM
C．m_aOP=m_aOM+m_bON
D．m_aOM=m_aOP+m_bON
⑤小球與斜槽之間存在摩擦，對(duì)本實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果有無(wú)影響：答

無(wú)

（選填“有”或“無(wú)”）

Answer 1

分析：（1）因?yàn)橛湍た梢钥闯蓡畏肿佑湍�層，結(jié)合體積和面積求出分子的直徑大小．根據(jù)摩爾質(zhì)量與阿伏伽德羅常數(shù)的比值求出一個(gè)油分子的質(zhì)量．
（2）為了入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．
為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽的末端需水平．
用水平位移代替平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，得出動(dòng)量守恒的表達(dá)式．

解答：解：（1）油膜為單分子油膜層，則分子的直徑：d=

V

S

．
摩爾質(zhì)量為1摩爾物體的質(zhì)量，則分子的質(zhì)量：m=

M

NA

．
（2）①因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，則在“碰撞中的動(dòng)量守恒”可以用平拋時(shí)間作為時(shí)間單位．
②在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒定律故有：m_av₀=m_av₁+m_bv₂
在碰撞過(guò)程中動(dòng)能守恒故有：

1

2

mav02=

1

2

mav12+

1

2

mbv22
解：得v1=

ma-mb

ma+mb

v0
要碰后入射小球的速度v₁＞0，即m_a-m_b＞0，即m_a＞m_b．
③為了保證小球作平拋運(yùn)動(dòng)，必須調(diào)整斜槽使其末端的切線是水平的．檢驗(yàn)的方法是將被碰小球放在斜槽的末端，小球保持在任意位置靜止．
④根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：m_av₀=m_av₁+m_bv₂，用水平位移代替速度，則有：
m_aOP=m_aOM+m_bON．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．
故選：C．
⑤小球與斜槽間有摩擦，只要每次從同一高度由靜止釋放，到達(dá)底端的速度不變，可知摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果無(wú)影響．
故答案為：（1）

V

S

，

M

NA

（2）①平拋時(shí)間（或者飛行時(shí)間）②＞
③末端的切線是水平的；將被碰小球放在斜槽的末端，小球保持在任意位置靜止
④C  ⑤無(wú)

點(diǎn)評(píng)：本題是運(yùn)用等效思維方法，平拋時(shí)間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗(yàn)證的方程變成容易驗(yàn)證．關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，以及知道實(shí)驗(yàn)中所注意的事項(xiàng)．