Question

培養(yǎng)探索的科學實驗能力是我們學習物理的目的之一． 在驗證碰撞中動量守恒的實驗中：
（1）用小球飛行的水平距離表示水平速度的理論根據(jù)是

各小球下落時間相同，水平位移與水平速度成正比

．
（2）安裝斜槽軌道時，應使斜槽末端的切線水平，其目的是

B

A．入射球得到更大的速度
B．入射球與被碰撞球對心碰撞后速度均為水平方向
C．入射球與被碰撞球碰撞時動能無損失 
D．入射球與被碰撞球碰撞后都能從同一高度飛出
（3）某次試驗中，稱得小球的質量m₁=100g，m₂=50g，應選

m₁

做入射小球．兩小球相碰時在地面上的球心投影分別是O、O′，碰撞前后小球落地點的平均位置為M、P、N，根據(jù)如圖所示的測量數(shù)據(jù)知，碰前系統(tǒng)的動量大小為

3.00

kg．cm，碰后系統(tǒng)的動量大小為

2.97

kg．cm（計算結果保留3位有效數(shù)字）
．

Answer 1

分析：（1）通過實驗的原理確定需要的測量工具，小球碰撞后做平拋運動，抓住平拋運動的時間相等，小球飛行的水平距離來代表小球的水平速度來驗證動量守恒定律．
（2）安裝斜槽軌道時，應使斜槽末端的切線水平，其目的是入射球與被碰撞球對心碰撞后速度均為水平方向；
（3）該實驗中，為了使入碰小球在碰撞之后不被反向彈回，要求入碰小球的質量大于被碰小球的質量；碰后被碰小球的位移為：O′N．

解答：解：（1）小球碰撞后做平拋運動，小球做平拋運動的高度相同，小球做平拋運動的飛行時間t相同，小球的水平位移s=vt與初速度v成正比，可以用小球飛行的水平距離來代表小球的水平速度．
（2）該實驗的原理中，利用了小球做平拋運動的時間相等．若小球從斜槽的末端拋出時初速度不是水平的，則不能保證它們運動的時間相等．故正確的選項為C；
（3）該實驗中，為了使入碰小球在碰撞之后不被反向彈回，要求入碰小球的質量大于被碰小球的質量，實驗選擇m₁做入射小球．
碰前系統(tǒng)的動量大小為：P0=m1×

.

OP

=0.1kg×(31.00-1.00)cm=3.00kg?cm
碰后系統(tǒng)的動量大小為：P′=m1

.

OM

+m2

.

O′N

=0.1kg×（13.00-1.00）cm+0.05kg×38.40cm=2.97kg?cm
故答案為：①各小球下落時間相同，水平位移與水平速度成正比  ②B    ③m₁、3.00、2.97

點評：本實驗主要是要把動量守恒用水平方向的位移表示出來，同學們一定要注意掌握，因為這是本實驗的一個重要的技巧．