Question

7．圖為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖：
（1）入射小球a與被碰小球b直徑相同，它們的質(zhì)量m_a和m_b的關(guān)系應(yīng)是m_a大于 m_b；
（2）為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，必須調(diào)整斜槽軌道，使斜槽底部末端切線水平；
（3）小球的半徑為r，不放球b，球a從槽上滾下，落到B點(diǎn)；放球b，球a從槽滾下落到A，球b落到C點(diǎn)，最后驗(yàn)證動(dòng)量守恒要看m₁•OA+m₂•OC與m₁•OB是否相等．

Answer 1

分析 （1）為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則知末端必須水平；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的量與動(dòng)量守恒定律分析答題．

解答 解：（1）為防止兩球碰撞后入射球反向彈回，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：m₁＞m₂．
（2）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，使斜槽底部末端切線一定要保持水平；
（3 ）小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出點(diǎn)的高度相等，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，
如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t，
則m₁•OB=m₁•OA+m₂•OC，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要看m₁•OC+m₂•OB與m₁•OA是否相等，即可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒．
故答案為：（1）大于； （2）水平； （3）m₁•OA+m₂•OC；m₁•OB

點(diǎn)評(píng) 本題是運(yùn)用等效思維方法，平拋時(shí)間相等，用水平位移代替初速度，這樣將不便驗(yàn)證的方程變成容易驗(yàn)證．關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，以及知道實(shí)驗(yàn)中所注意的事項(xiàng)．