Question

18．如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，試回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)要求入射小球質(zhì)量m₁＞被碰小球質(zhì)量m₂，入射小球半徑r₁=被碰小球半徑r₂（填“＜、=或＞”）；
（2）安裝斜槽時(shí)要求末端切線水平；
（3）每次釋放小球 m₁必須從斜槽上由同一位置由靜止?jié)L下；
（4）為完成此實(shí)驗(yàn)，必需的測(cè)量工具是天平、刻度尺，驗(yàn)證兩小球碰撞前后動(dòng)量守恒的關(guān)系式為m_AOP=m_AOM+m_BO′N（用m₁、m₂及圖中字母表示）．

Answer 1

分析 在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，是通過平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，所以要保證每次小球都做平拋運(yùn)動(dòng)，則軌道的末端必須水平；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．

解答 解：（1）為防止兩球碰撞后，入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：入射小球A與被碰小球B的質(zhì)量大小應(yīng)滿足m_A大于m_B；為了讓兩小球發(fā)生對(duì)心碰撞，應(yīng)保證兩小球的半徑相同；
（2）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，須調(diào)整斜槽槽口末端切線水平．
（3）為了讓入射小球每次到達(dá)斜槽末端的速度相同，應(yīng)讓小球每次由同一位置由靜止?jié)L下；
（4）兩球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，
如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則m_Av₁=m_Av₁′+m_Bv₂′，兩邊同時(shí)乘以t得：m_Av₁t=m_Av₁′t+m_Bv₂′t，
m_AOP=m_AOM+m_BO′N，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出小球質(zhì)量、小球的水平位移，測(cè)質(zhì)量需要天平，測(cè)水平位移需要刻度尺，
故答案為：（1）＞；=； （2）末端切線水平；（3）由同一位置由靜止；（4）天平、刻度尺；m_AOP=m_AOM+m_BO′N

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)的原理及要求以及數(shù)據(jù)處理等基礎(chǔ)知識(shí)，難度不大，屬于基礎(chǔ)題，是考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題．