Question

【題目】用如圖所示的裝置可以驗證動量守恒定律．

（1）實驗中質量為的入射小球和質量為的被碰小球的質量關系是_______（選填“大于”、“等于”、“小于”）

（2）圖中O點是小球拋出點在地面上的投影實驗時，先讓入射小球多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射小球從斜軌上S位置靜止釋放，與小球相碰，并多次重復本操作．接下來要完成的必要步驟是______．（填選項前的字母）

A．用天平測量兩個小球的質量、

B．測量小球開始釋放的高度h

C．測量拋出點距地面的高度H

D．分別通過畫最小的圓找到、相碰后平均落地點的位置M、N

E．測量平拋射程OM、ON

（3）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為____________________________（用（2）中測量的量表示）；

（4）經(jīng)過測定，，，小球落地的平均位置距O點的距離如圖所示．若用長度代表速度，則兩球碰撞前“總動量”之和為_______g·cm，兩球碰撞后“總動量”之和為_______g·cm．

（5）用如圖裝置也可以驗證碰撞中的動量守恒，實驗步驟與上述實驗類似．圖中D、E、F到拋出點B的距離分別為．若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為_______

A．

B．

C．

D．

Answer 1

【答案】 大于 ADE 2016 m2001 C

【解析】（1）在“驗證碰撞中的動量守恒”實驗中，為防止被碰球碰后反彈，入射球的質量必須大于被碰球的質量，（2）要驗證動量守恒定律定律，即驗證：，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：，變形得：，因此實驗需要測量：兩球的質量、小球的水平位移，故選ADE．（3）由（2）分析，可知守恒表達式可表示為，（4）碰前的動量為，碰后的總動量為；（5）碰撞前，小球落在圖中的E點，設其水平初速度為．小球和發(fā)生碰撞后，的落點在圖中的D點，設其水平初速度為，的落點是圖中的F點，設其水平初速度為．設斜面BC與水平面的傾角為，由平拋運動規(guī)律得：，，解得：，同理可解得：,，所以只要滿足，即：，故選C.