Question

【題目】某同學(xué)用圖甲所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中CQ是斜槽，QR為水平槽，二者平滑相接，實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面上的記錄紙上，留下痕跡．重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡．然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡．重復(fù)這種操作10次．

圖中O是水平槽末端口在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，P為未放被碰球B時(shí)A球的平均落點(diǎn)，M為與B球碰后A球的平均落點(diǎn)，N為被碰球B的平均落點(diǎn)．若B球落點(diǎn)痕跡如圖乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊．

(1)入射球A的質(zhì)量mA和被碰球B的質(zhì)量mB的關(guān)系是mA________mB(選填“>”“<”或“=”)．

(2)碰撞后B球的水平射程約為________cm.

(3)下列選項(xiàng)中，屬于本次實(shí)驗(yàn)不必測(cè)量的一個(gè)物理量是________(填選項(xiàng)前的字母)．

A．水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球平均落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

B．A球與B球碰撞后，測(cè)量A球平均落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離

C．測(cè)量A球和B球的質(zhì)量

D．測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度

(4)若碰撞前后動(dòng)量守恒，則需驗(yàn)證的關(guān)系式為___________________________________．

Answer 1

【答案】> 63.3(63.0-64.0） D mA·OP=mA·OM＋mB·ON

【解析】

第一空.為保證入射球碰后不反彈，則入射球A的質(zhì)量mA和被碰球B的質(zhì)量mB的關(guān)系是mA>mB．

第二空.取B球的平均落地點(diǎn)，則碰撞后B球的水平射程約為63.3cm.

第三空.水平槽上未放B球時(shí)，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測(cè)量出碰撞前A球的速度，故A正確；A球與B球碰撞后，測(cè)量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離，即測(cè)量出碰撞后A球的速度，故B正確；測(cè)量A球和B球的質(zhì)量（或兩球質(zhì)量之比），用來表示出球的質(zhì)量，故C正確；不需要測(cè)量G點(diǎn)相對(duì)于水平槽面的高度，故D錯(cuò)誤．此題選擇不必測(cè)量的一個(gè)物理量，故選D．

第四空.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可得mAv0=mAv1+mBv2，由已測(cè)量的物理量mA、mB、OP、OM、ON．又因下落時(shí)間相同，即可求得：mA·OP=mA·OM＋mB·ON