Question

【題目】如圖所示為“探究碰撞中的不變量”的實驗裝置示意圖．

(1)因為下落高度相同的平拋小球(不計空氣阻力)的飛行時間相同，所以我們在實驗中可以用平拋運動的___________來替代平拋運動的初速度．

(2)本實驗中，實驗必須要求的條件是________．

A．斜槽軌道末端點的切線是水平的

B．斜槽軌道必須是光滑的

C．入射球與被碰球滿足ma＞mb，ra＞rb

D．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放

(3)若mv為不變量，則實驗中需驗證的關(guān)系是________．

A．ma·ON＝ma·OP＋mb·OM B．ma·OP＝ma·OM＋mb·ON

C．ma·OP＝ma·ON＋mb·OM D．ma·OM＝ma·OP＋mb·ON

Answer 1

【答案】水平位移 AD B

【解析】

(1)由平拋運動規(guī)律可知，當下落高度相同時落地時間相同，再根據(jù)可知，，所以可以用平拋運動的水平位移來替代平拋運動的初速度；

(2)A項：只有斜槽末端點切線水平才能保證碰后小球做平拋運動，故A正確；

B項：本實驗必須要求入射小球在每次碰撞前的速度相同，與斜槽是否光滑無關(guān)，故B錯誤；

C項：由彈性碰撞規(guī)律，若小球質(zhì)量小于被碰小球被碰小球的質(zhì)量時，入射小球要被碰回，所以必須滿足，只有滿足兩小球的半徑相同時，碰后兩小球的速度才能在一條直線上，故C錯誤；

D項：由動能定理可知，只有滿足入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放時，入射速度才能相同，故D正確。

(3)由題意，P點應(yīng)是小球a沒有與b碰撞時的落地位置，M點是碰后小球a的落地位置，N點是碰后小球b的落地位置

由動量守恒定律得：

用水平位移代替速度，則有：

，故B正確。