Question

【題目】如圖所示為“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．

(1)因?yàn)橄侣涓叨认嗤�的平拋小�?/span>(不計(jì)空氣阻力)的飛行時(shí)間相同，所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中可以用平拋運(yùn)動(dòng)的___________來替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．

(2)本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是________．

A．斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的

B．斜槽軌道必須是光滑的

C．入射球與被碰球滿足ma＞mb，ra＞rb

D．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放

(3)若mv為不變量，則實(shí)驗(yàn)中需驗(yàn)證的關(guān)系是________．

A．ma·ON＝ma·OP＋mb·OM B．ma·OP＝ma·OM＋mb·ON

C．ma·OP＝ma·ON＋mb·OM D．ma·OM＝ma·OP＋mb·ON

Answer 1

【答案】水平位移 AD B

【解析】

(1)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，當(dāng)下落高度相同時(shí)落地時(shí)間相同，再根據(jù)可知，，所以可以用平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移來替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度；

(2)A項(xiàng)：只有斜槽末端點(diǎn)切線水平才能保證碰后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確；

B項(xiàng)：本實(shí)驗(yàn)必須要求入射小球在每次碰撞前的速度相同，與斜槽是否光滑無關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C項(xiàng)：由彈性碰撞規(guī)律，若小球質(zhì)量小于被碰小球被碰小球的質(zhì)量時(shí)，入射小球要被碰回，所以必須滿足，只有滿足兩小球的半徑相同時(shí)，碰后兩小球的速度才能在一條直線上，故C錯(cuò)誤；

D項(xiàng)：由動(dòng)能定理可知，只有滿足入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放時(shí)，入射速度才能相同，故D正確。

(3)由題意，P點(diǎn)應(yīng)是小球a沒有與b碰撞時(shí)的落地位置，M點(diǎn)是碰后小球a的落地位置，N點(diǎn)是碰后小球b的落地位置

由動(dòng)量守恒定律得：

用水平位移代替速度，則有：

，故B正確。