Question

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚�(gè)小球在軌道水平部分碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系．

（1）實(shí)驗(yàn)中，直接測(cè)定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測(cè)量__（填選項(xiàng)前的符號(hào)），間接地解決這個(gè)問題．

A．小球開始釋放高度h

B．小球拋出點(diǎn)距地面的高度H

C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

（2）圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓入射球m1多次從斜軌上S 位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，測(cè)量平拋射程．然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是______（填選項(xiàng)前的符號(hào)）．

A．用天平測(cè)量?jī)蓚�(gè)小球的質(zhì)量m1、m2

B．測(cè)量小球m1開始釋放高度h

C．測(cè)量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D．分別找到m1、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N

E．測(cè)量平拋射程OP、OM、ON

（3）若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，其表達(dá)式可表示為____________________（用（2）中測(cè)量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為___________________（用（2）中測(cè)量的量表示）．

Answer 1

【答案】(1)（4分）C (2)（6分）ADE或DEA或DAE

(3)（每式8分）m1·OM＋m2·ON＝m1·OP m1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP2

【解析】：①如前面的分析，可以用位移x來代替速度v，因此待測(cè)的物理量就是位移x、小球的質(zhì)量m．

②待測(cè)的物理量就是位移x（水平射程OM，ON）和小球的質(zhì)量m，所以，要完成的必要步驟是ADE．

③若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則m1v0=m1v1+m2v2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：m1OP=m1OM+m2ON

若碰撞是彈性碰撞，滿足動(dòng)能守恒，則：m1=m1+m2，代入得；m1OP2=m1OM2+m2ON2

故答案為：①C；②ADE；③m1OP=m1OM+m2ON m1OP2=m1OM2+m2ON2