Question

13．如圖為“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
（1）入射小球m₁與被碰小球m₂直徑相同，均為d，它們的質(zhì)量相比較，應(yīng)是m₁大于m₂．
（填大于、等于或小于）
（2）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，必須調(diào)整斜槽使其末端切線(xiàn)水平．
（3）圖2中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m_l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O(píng)P．
然后，把被碰小球m₂靜置于軌道的水平部分，再將入射球m_l從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m₂相碰，并多次重復(fù)．接下來(lái)要完成的必要步驟是ADE．（填選項(xiàng)前的符號(hào)）
A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m₁、m₂  
B．測(cè)量小球m₁開(kāi)始釋放高度h
C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H
D．分別找到m₁、m₂相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N
E．測(cè)量平拋射程O(píng)M，ON
（4）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為m₁OP=m₁OM+m₂ON （用（3）中測(cè)量的量表示）．

Answer 1

分析 （1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．
（2）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，所以必須使斜槽的末端切線(xiàn)水平．
（3、4）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式分析答題．

解答 解：（1）入射小球1與被碰小球2直徑相同，即d₁=d₂，為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量，即：m₁＞m₂．
（2）要小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則斜槽的末端必須水平．
（3）碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：m₁v₀t=m₁v₁t+m₂v₂t，則m₁OP=m₁OM+m₂ON，
因此A實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量?jī)汕虻馁|(zhì)量，然后確這落點(diǎn)的位置，再確定兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，故選ADE．
（4）由（3）可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：m₁OP=m₁OM+m₂ON．
故答案為：（1）大于；（2）其末端切線(xiàn)水平；（3）ADE；（4）m₁OP=m₁OM+m₂ON．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的量、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)原理、刻度尺讀數(shù)、動(dòng)量守恒表達(dá)式，解題時(shí)需要知道實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)動(dòng)量守恒定律與平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是正確答題的前提與關(guān)鍵．