Question

【題目】用如圖甲所示裝置驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”。A、B兩球半徑相同，A球質(zhì)量為m1，B球質(zhì)量為m2，軌道包括斜槽和水平槽，固定在桌面上，白紙鋪在水平地面上，復(fù)寫紙?jiān)诎准埳稀Ｏ茸?/span>A球從斜槽上某一固定位置C由靜止?jié)L下，從軌道末端水平拋出，落到復(fù)寫紙上，重復(fù)上述操作10次，在白紙上得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡；再把B球放在水平軌道末端，讓A球仍從位置C由靜止?jié)L下，A球和B球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)操作10次。M、P、N為三個(gè)落點(diǎn)的平均位置，O點(diǎn)是水平槽末端在白紙上的豎直投影點(diǎn)，如圖乙所示。

（1）除了圖甲中實(shí)驗(yàn)器材外，完成本實(shí)驗(yàn)還必須使用的測量儀器是________。

（2）在下列實(shí)驗(yàn)操作中，符合要求的是________（選填序號(hào)）。

A．入射小球與被碰小球必須大小相同、質(zhì)量相等

B．每次必須從同一高度由靜止釋放入射小球

C．安裝軌道時(shí)，必須讓水平槽末端水平

D．實(shí)驗(yàn)過程中，只要保持復(fù)寫紙?jiān)诎准埳衔恢貌蛔�，可以移�?dòng)白紙

（3）測量了A、B兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2，記錄的落點(diǎn)平均位置M、N、P和軌道末端投影點(diǎn)O幾乎在同一條直線上，并測量出三個(gè)落點(diǎn)M、N、P與O點(diǎn)距離分別是LM、LN、LP。在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若關(guān)系式________成立（用測得的物理量符號(hào)表示），則驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律。

Answer 1

【答案】刻度尺，天平 BC m1 LP＝m1LM+m2 LN

【解析】

第一空. 驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)，需要測出兩球的質(zhì)量與球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，因此需要的實(shí)驗(yàn)器材是：天平與刻度尺。

第二空. A. 為了防止入射小球碰后反彈，入射小球質(zhì)量應(yīng)大于被碰小球，A錯(cuò)誤。

B. 為了保證每次入射小球碰撞前速度相同，每次必須從同一高度由靜止釋放入射小球，B正確。

C. 為了保證小球碰后做平拋運(yùn)動(dòng)，速度水平，安裝軌道時(shí)，必須讓水平槽末端水平，C正確。

D. 實(shí)驗(yàn)中，要準(zhǔn)確記錄小球平拋的水平位移，復(fù)寫紙和白紙不可隨意移動(dòng)，D錯(cuò)誤。

第三空. 兩球離開軌道后，做平拋運(yùn)動(dòng)，它們在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，由動(dòng)量守恒定律可知，實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證： ，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得： ，則實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證： 。