Question

【題目】在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上垂直的投影。a、b是兩個(gè)半徑相等的小球。先讓入射球a多次從斜軌上同一位置S靜止釋放，找到其平拋落地點(diǎn)的位置，測(cè)量平拋射程。然后，把被碰的小球b靜置于軌道的水平部分，再將入射球a從斜軌上S位置靜置釋放，與小球b相碰，并多次重復(fù)。

（1）為了保證在碰撞過程中a球不反彈，a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1________m2

（2）完成本實(shí)驗(yàn)，必須測(cè)量的物理量有________

A.小球a開始釋放的高度h B.拋出點(diǎn)距離地面的高度H

C.A球和B球的質(zhì)量m1、m2 D.記錄點(diǎn)O到A、B、C的距離OA、OB、OC

（3）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示m1OB=________

Answer 1

【答案】 大于 CD m1·OA+m2·OC

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中為了防止入射球反彈，故要求入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程OP．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。測(cè)量平均落點(diǎn)的位置，找到平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，因此步驟中C、D是必須的；而豎直高度以及小球釋放時(shí)的高度均不需要測(cè)量；故選CD.

(3)動(dòng)量守恒的表達(dá)式是m1v0=m1v1+m2v2,由于小球在空中飛行時(shí)間相等，則兩邊同乘以時(shí)間即為水平射程，故兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則m1OB+m2OC=m1OA應(yīng)成立。故應(yīng)驗(yàn)證m1OB與m1OA+m2OC是否相等。