Question

【題目】如圖1為“碰撞中的動量守恒”實驗裝置示意圖

a入射小球1與被碰小球2直徑相同，均為d ， 它們的質量相比較，應是m1m2
b為了保證小球做平拋運動，必須調整斜槽使 ．
c某次實驗中在紙上記錄的痕跡如圖2所示．測得OO′=1.00厘米，O′M=1.80厘米，MP=5.72厘米，PN=3.50厘米，入射球質量m1為100克，被碰小球質量m2是50克，兩球直徑都是1.00厘米，則沒有放被碰球時，入射球落地點是紙上的點 ， 水平射程是厘米，被碰小球的水平射程是厘米，驗證的公式為： ．

Answer 1

【答案】大于；末端切線水平；P；8.52；11.02；m1OP=m1OM+m2O′N
【解析】（1）為防止碰撞過程入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量，即：m1大于m2 ． （2）為了保證小球做平拋運動，必須調整斜槽使末端切線水平．（3）由圖2所示可知，射球碰前落地點是紙上的P點，水平射程是OP=OO′+O′M+MP=1.00+1.80+5.72=8.52cm ，
被碰小球的水平射程：O′N=O′M+MP+PN=1.80+5.72+3.50=11.02cm ．
小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相等，小球的運動時間t相等，
如果碰撞過程動量守恒，則：m1v1=m1v1′+m2v2′，兩邊同時乘以時間t得：
m1v1t=m1v1′t+m2v2′t ， 則：m1OP=m1OM+m2O′N ，
故實驗需要驗證的表達式為：m1OP=m1OM+m2O′N ，
所以答案是：（1）大于；（2）末端切線水平；（3）P；8.52；11.02；m1OP=m1OM+m2O′N ，
【考點精析】關于本題考查的動量守恒定律，需要了解動量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變才能得出正確答案．