Question

如圖，用“碰撞試驗(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試驗(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)錢的序號(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OP．然后把被碰小球m₂靜止于軌道的水平部分，再將入射小球m₁從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m₂相撞，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是______（填選項(xiàng)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】分析：在該實(shí)驗(yàn)中，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，H相等，時(shí)間t就相等，水平位移x=vt，與v成正比，因此可以用位移x來代替速度v．
解答：解：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=vt，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：，代入得；m₁OP²=m₁OM²+m₂ON²
故答案為：①C； ②ADE；③m₁OP=m₁OM+m₂ON     m₁OP²=m₁OM²+m₂ON²
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)，但是卻沒有用到速和時(shí)間，而是用位移x來代替速度v，成為是解決問題的關(guān)鍵．此題難度中等，屬于中檔題．