Question

【題目】在探究碰撞過程中的不變量的實驗中，某同學設計了如圖所示的實驗裝置；圖中PQ是斜槽，QR為水平槽，實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落在水平地面的記錄紙上，留下痕跡，重復試驗多次操作后。再把B球放在水平槽上靠近末端的位置，讓A球仍從G位置禁止開始滾下，直到A與B碰撞后，在記錄紙上分別記錄下A，B各自留下的痕跡，重復實驗操作多次。圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點：

(1)在該實驗中必須要求的條件是（______）

A.斜槽軌道盡量光滑以減少誤差 B.斜槽軌道末端的切線必須水平

C.球A的質量必須等于B球的質量，且半徑相同 D.球A每次必須從G點靜止釋放

(2)下列器材，為了完成本實驗，那些是必需的（______）

A.天平 B.秒表 C.刻度尺 D.彈簧秤

(3)本實驗還需要完成的必要的實驗步驟是（______）

A. 分別測量出A，B兩小球的質量， B. 測量拋出點R距離地面的高度H

C.測量小球下落的時間t D. 測量平拋的射程，，

(4)實驗中測得的落點的情況如圖所示，假設碰撞過程中動量守恒，則入射小球A和被碰小球B的質量之比______________。

Answer 1

【答案】BD AC AD 5.8∶1

【解析】

(1)[1]A．“驗證動量守恒定律”的實驗中，是通過平拋運動的基本規(guī)律求解碰撞前后的速度的，只要離開軌道時的初速度相同且以后做平拋運動，對斜槽是否光滑沒有要求，故A錯誤；

B．要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端必須水平，故B正確；

C．為了保證小球碰撞為對心正碰，且A球碰后不反彈，要求，，故C錯誤；

D．要保證碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故D正確。

故選BD

(2)[2]如果兩球碰撞過程動量守恒，則有

小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得

得

為了完成本實驗，要測量兩小球的質量即用天平，測小球的水平距離即用刻度尺，故AC正確，BD錯誤。

故選AC

(3)[3]由動量守恒驗證的表達式可知，分別測量出A，B兩小球的質量，，測量平拋的射程，，，故AD正確，BC錯誤。

故選AD

(4)[4]由圖乙所示可知，OP=44.80cm，OM=35.20cm，ON=55.68cm，代入

得