Question

【題目】在“探究碰撞中的守恒量”實驗中，某同學用如圖所示裝置探究 A、B 兩球在碰撞中系統(tǒng)動量是否守恒。實驗中選取兩個半徑相同、質量不等的小球，實驗裝置和具體做 法如下：圖中 PQ 是斜槽，QR 為水平槽，實驗時先將 A 球從斜槽上某一固定位置 G 由靜止釋放，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復上述操作 10次，得到 10 個落點 痕跡。再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，將 A 球仍從位置 G 由靜止釋放，和 B球碰撞后，A、B 球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡。重復這種操作 10 次，并畫出實 驗中 A、B 兩小球落點的平均位置。圖中 F、E 點是 A 碰 B 球前后的平均落點，J 是 B 球 的平均落點，O 點是水平槽末端 R在記錄紙上的垂直投影點。 依據上述實驗裝置和做法，回答下面問題：

(1)兩小球的質量 m1、m2 應滿足 m1________m2（填寫“>”、“=”或“<”）；

(2)現有下列器材，為完成本實驗，必需的是_____ ；

A．秒表 B．刻度尺

C．天平 D．學生電源

(3)如果碰撞中系統(tǒng)動量守恒，根據圖中各點間的距離， 則下列式子正確的是____。

A．

B．

C．

D．

Answer 1

【答案】）> BC C

【解析】

(1)[1]為了防止入射球反彈，質量應滿足m1> m2。

(2)[2] 碰撞后兩球都做平拋運動，它們拋出點的高度相同，在空中的運動時間t相同，選擇向右為正方向：由動量守恒定律得：

mAv0=mAv1+mBv2

兩邊同時乘以時間t得：

mAv0t=mAv1t+mBv2t

則

mAOF=mAOE+mBOJ

實驗需要驗證的表達式為：

mAOF=mAOE+mBOJ

由公式可知，需要測量小球的質量，所以需要天平；需要測量小球的水平位移，所以需要使用刻度尺；故需要選擇的器材有：BC。

(3)[3]根據以上分析可知，要驗證的是，故C正確ABD錯誤。