Question

10．驗(yàn)證“碰撞中動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，A和B是質(zhì)量分別為m₁和m₂的兩個(gè)小球

（1）現(xiàn)有下列器材，為了完成本實(shí)驗(yàn)，哪些是必需的？將這些器材前面的序號(hào)字母填在橫線上ACD
A．刻度尺      B．秒表     C．天平      D．圓規(guī)
（2）如圖所示，M、N和P為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中小球的落點(diǎn)，如果碰撞中動(dòng)量守恒，則下列式子可能成立的有（填字母）A
A．$\frac{m_1}{m_2}=\frac{O'N}{MP}$B．$\frac{m_1}{m_2}=\frac{ON}{MP}$C．$\frac{m_1}{m_2}=\frac{O'P}{MN}$D．$\frac{m_1}{m_2}=\frac{OP}{MN}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理分析需要的儀器；
（2）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證兩個(gè)小球系統(tǒng)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，即要驗(yàn)證m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，可以通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)將速度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為水平射程的測(cè)量；

解答 解：（1）在該實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小球的質(zhì)量以及小球的水平位移，需要的測(cè)量?jī)x器是天平、刻度尺．為了準(zhǔn)確找出落點(diǎn)需要用到圓規(guī)；故選：ACD；
②放上被碰小球后小球a、b的落地點(diǎn)依次是圖中水平面上的M點(diǎn)和N點(diǎn)．
碰撞過(guò)程中，如果水平方向動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律得：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，
小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t，
m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t
得：m₁OP=m₁Om+m₂ON；
變形可得：
$\frac{m_1}{m_2}=\frac{O'N}{MP}$
故答案為：（1）ACD（2）A

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：（1）前提條件：保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿這條直線運(yùn)動(dòng)．（2）利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m₁＞m₂，防止碰后m₁被反彈．