Question

13．在“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中：
（1）必須測(cè)量的物理量是ADE
A．入射小球和被碰小球的質(zhì)量．
B．入射小球從靜止釋放時(shí)的起始高度；
C．斜槽軌道的末端到地面的高度；
D．入射小球未碰撞時(shí)飛出的水平距離；
E．入射小球和被碰小球碰撞后飛出的水平距離．
（2）入射小球的質(zhì)量m₁必須大于（填大于或小于）被碰小球的質(zhì)量m₂，是為了碰撞發(fā)生后，m₁小球立即水平飛出．
（3）欲使入射小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，固定斜槽時(shí)要使末端水平．

Answer 1

分析 驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，碰撞后入射球可以直接水平飛出，不會(huì)反彈，否則入射球會(huì)反彈；小球離開(kāi)斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，小球的水平位移與初速度成正比，可以用水平位移代替初速度，根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律確定需要驗(yàn)證的表達(dá)式

解答 解：如果小球動(dòng)量守恒，滿足關(guān)系式：m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，故有m_Av₀t=m_Av₁t+m_Bv₂t，即m_AOB=m_AOA+m_BOC；由此可知：小球a、b的質(zhì)量m_a、m_b，記錄紙上O點(diǎn)A、B、C各點(diǎn)的距離OA、OB、OC需要測(cè)量，故ADE正確；
小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球下落的高度相同，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相同，由x=vt可知，小球的水平位移與小球的初速度v成正比，可以用小球的水平位移代小球的初速度，故斜槽軌道末端到地面的高度不需要測(cè)量；只要能保證小球每次從同一高度滑下即可保證末速度相同，故不需要測(cè)量釋放時(shí)的起始高度；
故BC錯(cuò)誤．
故選：ACD．
（2）如果入射小球的質(zhì)量m₁小于被碰小球的質(zhì)量m₂，那么碰撞后入射小球?qū)⑾蚝筮\(yùn)動(dòng)，等它返回后才水平拋出；故必須保證m₁的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量m₂；
（3）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則必須保證斜槽的末端水平；
故答案為：（1）ACD；（2）大于，m₁；（3）末端水平．

點(diǎn)評(píng) 本題考查驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容；本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用等效思維方法，平拋時(shí)間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗(yàn)證的方程變成容易驗(yàn)證