Question

8．（1）在探究碰撞中的不變量時(shí)，采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，儀器按要求安裝好后開始實(shí)驗(yàn)，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，在白紙上記錄重錘位置和各小球落點(diǎn)的平均位置依次為O、A、B、C，則下列說法中正確的是AC
A．第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是B、A
B．第一、二次入射小球的落點(diǎn)依次是C、B
C．第二次入射小球和被碰小球落地時(shí)間相同
D．第二次入射小球和被碰小球落地時(shí)間不相同
（2）入射小球1與被碰小球2直徑相同，它們的質(zhì)量m₁和m₂的關(guān)系應(yīng)是m_1大于m₂
（3）安裝和調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置的要求是：斜槽末端切線①水平；入射小球每次應(yīng)從②同一高度靜止釋放釋放．
（4）設(shè)入射小球被碰小球的質(zhì)量分別為m₁、m₂，不放球m₂，球m1 從槽上滾下，落到B，與O點(diǎn)距離記為OB；放上球m₂，落點(diǎn)分別為A和C，與O點(diǎn)距離分別記為OA和OC，則驗(yàn)證兩球撞前后動(dòng)量守恒的表達(dá)式為m₁OB=m₁OA+m₂OC．

Answer 1

分析 （1）入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度相同，所以水平方向，被碰小球在入射小球的前面．
（2）明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求即可明確兩球質(zhì)量關(guān)系；
（3）明確實(shí)驗(yàn)原理，從而確定實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)；
（4）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理和動(dòng)量守恒定律進(jìn)行分析，從而列出對應(yīng)的表達(dá)式．

解答 解：（1）A、入射小球和被碰小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度減小，碰前碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，高度相同，落地時(shí)間相同，所以B點(diǎn)是沒有碰時(shí)入射小球的落地點(diǎn)，A點(diǎn)是碰后入射小球的落地點(diǎn)，C碰后被碰小球的落地點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)誤；
C、碰后都做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度相同，所以第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r(shí)落地，故C正確，D錯(cuò)誤；
（2）為了防止入射球反彈，應(yīng)讓入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量；
（3）實(shí)驗(yàn)中必須保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)要求有水平初速度且只受重力作用．所以斜槽軌道必須要水平，至于是否光滑沒有影響，只要能拋出就行．為確保有相同的水平初速度，所以要求從同一位置無初速度釋放．
（4）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，高度決定時(shí)間，故時(shí)間相等，設(shè)為t，則有
OB=v₁₀t
OA=v₁t
OC=v₂t
根據(jù)動(dòng)量守恒得：m₁v₁₀=m₁v₁+m₂v₂，將以上各式代入可得：
m₁v₁₀t=m₁v₁t+m₂v₂t，
即m₁OB=m₁OA+m₂OC；
故答案為：（1）AC；
（2）大于
（3）①水平    ②同一高度靜止釋放
（4）m₁OB=m₁OA+m₂OC

點(diǎn)評 本題考查動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理，要注意明確本實(shí)驗(yàn)中利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出碰撞前后的速度表達(dá)式，從而利用位移關(guān)系來驗(yàn)證動(dòng)量守恒的方法．