Question

【題目】如圖甲所示，用半徑相同的1、2兩球的碰撞可以驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓質(zhì)量為m1的1球從斜槽上某一固定位置S由靜止開始滾下，進(jìn)入水平軌道后，從軌道末端水平拋出，落到位于水平地面的復(fù)寫紙上，在下面的白紙上留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡，再把質(zhì)量為m2的2球放在水平軌道末端，讓1球仍從位置S由靜止?jié)L下，1球和2球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，未放2球時(shí)，1球的落點(diǎn)是P點(diǎn)，O點(diǎn)是水平軌道末端在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)，如圖乙所示。

（1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，兩個(gè)小球的質(zhì)量應(yīng)滿足m1___m2（選填“＞”、“<”或“=”）；

（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作，下列說法中正確的是________。（填選項(xiàng)前的字母）

A.如果小球每次從同一位置由靜止釋放，每次的落點(diǎn)一定是重合的

B.重復(fù)操作時(shí)發(fā)現(xiàn)小球的落點(diǎn)并不重合，說明實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)了錯(cuò)誤

C.用半徑盡量小的圓把10個(gè)落點(diǎn)圈起來，這個(gè)圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置

D.僅調(diào)節(jié)斜槽上固定位置S，它的位置越低，線段OP的長度越大

（3）本實(shí)驗(yàn)中除了要測量OP、OM、ON的值以外，其他必須要測量的物理量，以下正確的有_________。（填選項(xiàng)前的字母）

A.必須測量小球1的質(zhì)量m1和小球2的質(zhì)量m2

B必須測量小球1開始釋放的高度h

C必須測量拋出點(diǎn)距地面的高度H

D必須測量小球平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間

（4）當(dāng)所測物理量滿足表達(dá)式_____________，即說明兩球碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。

A．m1OP=m1OM+m2ON B．m1OM=m1OP+m2ON

C．m1ON=m1OM+m2OP D．m1OP=m1ON+m2OM

Answer 1

【答案】＞ C A A

【解析】

（1）為了防止碰撞后小球反彈，需要入射小球質(zhì)量大于被碰小球質(zhì)量，m1>m2

（2）AB.因?yàn)槊看螌?shí)驗(yàn)中存在一定的誤差，雖然小球每次從同一位置由靜止釋放，但每次的落點(diǎn)不一定是完全重合的，但在一定范圍內(nèi)相差不大，AB錯(cuò)誤。

C.當(dāng)選取落點(diǎn)時(shí)，用半徑盡量小的圓把10個(gè)落點(diǎn)圈起來，這個(gè)圓的圓心可視為小球落點(diǎn)的平均位置，C正確。

D.S的位置越低，小球拋出速度越小，水平位移越小，OP的長度越小，D錯(cuò)誤。

（3）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向：，水平方向：，根據(jù)動(dòng)量守恒：，聯(lián)立解得：m1OP=m1OM+m2ON，所以需要測量的有兩小球的質(zhì)量A正確BCD錯(cuò)誤。

（4）根據(jù)（3）的分析，需要驗(yàn)證的表達(dá)式m1OP=m1OM+m2ON