Question

15．某同學(xué)利用斜槽軌道做驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)軌跡及落點(diǎn)的情況如圖所示．
（1）關(guān)于入射小球A在斜槽上釋放點(diǎn)的高低對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的說(shuō)法中，正確的是BC
A．釋放點(diǎn)越低，小球受阻力越小，入射小球的入射速度越小，誤差越小
B．釋放點(diǎn)越高，兩球碰后水平位移越大，水平位移測(cè)量的相對(duì)誤差越小
C．釋放點(diǎn)越高，兩球相碰時(shí)相互作用的內(nèi)力越大，碰撞前后動(dòng)量之差越小，誤差越小 
D．釋放點(diǎn)越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱�，水平槽�?duì)被碰小球的阻力越小 
（2）測(cè)量所得入射小球的質(zhì)量為m_A，被碰小球B的質(zhì)量為m_B，m_A大于m_B（填大于、小于或等于）．圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在水平地面上的垂直投影，測(cè)得各落點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為OM、OP和ON．當(dāng)所測(cè)物理量滿足表達(dá)式m_AOP=m_AOM+m_BON時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞中動(dòng)量守恒．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)量守恒的條件是系統(tǒng)所受的合力為零或內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，入球球的釋放點(diǎn)越高，入射前碰撞前的速度越大，相撞時(shí)內(nèi)力越大，阻力影響越小，動(dòng)量越守恒．

解答 解：（1）入球球的釋放點(diǎn)越高，入射前碰撞前的速度越大，相撞時(shí)內(nèi)力越大，阻力的影響相對(duì)越小，可以較好地滿足動(dòng)量守恒的條件，同時(shí)因速度大，水平射程較大，有利于減小測(cè)量水平位移時(shí)的相對(duì)誤差，從而使實(shí)驗(yàn)的誤差減小．故AD錯(cuò)誤，BC正確．
（2）為了保證入射小球不反彈，則入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量；小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，
它們的水平位移x與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，
若兩球相碰前后的動(dòng)量守恒，則m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，又OP=v₀t，OM=v₁t，ON=v₂t，
代入得：m_AOP=m_AOM+m_BON
故答案為：（1）BC；（2）大于，m_AOP=m_AOM+m_BON

點(diǎn)評(píng) 該題考查用“碰撞試驗(yàn)器”驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該實(shí)驗(yàn)中，雖然小球做平拋運(yùn)動(dòng)，但是卻沒(méi)有用到速和時(shí)間，而是用位移x來(lái)代替速度v，成為是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．