Question

12．某同學用如圖所示的裝置探究碰撞中的動量守恒的規(guī)律：
每次讓小球m₁壓縮彈簧到同一位置，開始幾次不放置m₂（含其支架），釋放m₁，記錄其落點的位置P₂，后幾次放置m₂，記錄m₁、m₂的落點P₁和P₃：
（1）實驗中m₁和m₂大小關系是：m₁＞m₂（填“＞”，“＜”或“=”）
（2）本實驗不用測出每次小球運動的時間，只要記錄下小球落點的平均位置，然后用刻度尺量出小球水平方向的位移就可以用水平位移代替速度，其原因是BD
A．兩球平拋運動的時間太短，無法測出
B．兩球均做高度相同的平拋運動，飛行時間相同
C．實驗室沒有測量時間的儀器
D．兩球平拋運動的水平分運動均為勻速運動
（3）若在實驗誤差允許的范圍內，滿足關系式m₁$\overline{{o_1}{p_2}}$=m₁$\overline{{o_1}{p_1}}$+${m_2}\overline{{o_2}{p_3}}$，則碰撞中動量守恒．

Answer 1

分析 （1）為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球質量應大于被碰球質量．
（2）根據(jù)實驗原理分析答題．
（3）根據(jù)實驗原理，應用動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式．

解答 解：（1）入射小球1與被碰小球2直徑相同，為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球質量應大于被碰球質量，即：m₁ 大于m₂．
（2）兩球離開桌面后做平拋運動，在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動，由于拋出點的高度相同，它們在空中的運動時間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替初速度，故AC錯誤，BD正確，故選BD．
（3）由于兩球從同一高度開始下落，且下落到同一水平面上，故兩球下落的時間相同．
根據(jù)動量守恒定律可得在水平方向有：m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，
故：m₁v₀t=m₁v₁t+m₂v₂t，
即為：m$\overline{p{p}_{2}}$=m$\overline{p{p}_{1}}$+${m_2}\overline{{o_2}{p_3}}$．
故答案為：（1）＞；（2）BD；（3）${m_2}\overline{{o_2}{p_3}}$．

點評 本題主要考查了“驗證動量守恒定律”的實驗的原理及要求以及數(shù)據(jù)處理等基礎知識，難度不大，屬于基礎題，是考查基礎知識的好題．