Question

4．在《驗證動量守恒定律》的實驗中：

（1）安裝斜槽時應注意：使斜槽末端切線水平；如何檢查：把一小球放在斜槽末端能靜止；
（2）調(diào)整小支柱的高度，使兩小球碰撞時高度相等，且碰撞前后速度在同一直線上；
（3）實驗結果，如圖所示，則只要關系式m₁OP=m₁OM+m₂O′N成立，即可驗證兩小球碰撞前后動量守恒．（已知：入射小球質量為m₁被碰小球質量為m₂）

Answer 1

分析 （1）（2）驗證碰撞中的動量守恒定律實驗，小球碰撞后做平拋運動，根據(jù)實驗原理與實驗注意事項分析答題．
（3）根據(jù)通過實驗的原理確定需要測量的物理量，小球離開軌道后做平拋運動，它們在空中的運動時間相同，水平位移與出速度成正比，可以用水平位移代替小球的初速度，根據(jù)動量守恒定律求出需要驗證的表達式．

解答 解：（1）為使球離開軌道后做平拋運動，安裝儀器時，應使斜槽末端的切線保持水平；檢查的方法是：把一小球放在斜槽末端能靜止；
（2）為使兩球發(fā)生對心碰撞，入射球的半徑應等于被碰小球的半徑．在實驗的過程中，調(diào)整 小支柱的高度，使兩小球碰撞時高度 相等，且碰撞前后速度在同一直線上；
（3）兩球離開軌道后做平拋運動，它們在控制的運動時間t相等，如果碰撞過程動量守恒，
則：m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，
兩邊同時乘以t得：
m₁v₀t=m₁v₁t+m₁v₂t，
則：m₁OP=m₁OM+m₂O′N；
即只要關系式 m₁OP=m₁OM+m₂O′N成立，即可驗證兩小球碰撞前后動量守恒．
故答案為：（1）使斜槽末端切線水平；把一小球放在斜槽末端能靜止；（2）小支柱，相等，在同一直線上；（3）m₁OP=m₁OM+m₂O′N．

點評 本題考查了驗證動量守恒定律實驗的注意事項，知道實驗原理與實驗注意事項即可正確解題，平均要注意基礎知識的學習．