Question

3．（1）“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置原來(lái)的教科書采用圖甲所示的方法，經(jīng)過編者修改后，現(xiàn)行的教科書采用圖乙所示的方法．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的區(qū)別在于：①懸掛重垂線的位置不同；②圖甲中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱（通過調(diào)整，可使兩球的球心在同一水平線上；上面的小球被碰離開后，支柱立即倒下），圖乙中沒有支柱，圖甲中的入射小球和被碰小球做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)分別在通過O、O′點(diǎn)的豎直線上，重垂線只確定了O點(diǎn)的位置，比較這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，下列說(shuō)法正確的是AD

A．采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，需要測(cè)出兩小球的直徑
B．采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，需要測(cè)出兩小球的直徑
C．為了減小誤差，采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑
D．為了減小誤差，采用圖乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑
（2）在做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：如果采用（1）題圖乙所示裝置做實(shí)驗(yàn)，某次實(shí)驗(yàn)得出小球的落點(diǎn)情況如圖丙所示，圖中數(shù)據(jù)單位統(tǒng)一，假設(shè)碰撞動(dòng)量守恒，則碰撞小球質(zhì)量m₁和被碰撞小球質(zhì)量m₂之比m₁：m₂=4：1．

Answer 1

分析 （1）明確實(shí)驗(yàn)原理，知道實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)即可解答；
（2）根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式分析答題．

解答 解：（1）A、采用圖（甲）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，為測(cè)出入射球碰撞后的水平位移，需要測(cè)出兩小球的直徑，故A正確；
B、采用圖（乙）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，不需要測(cè)出兩小球的直徑，故B錯(cuò)誤；
C、不論采用哪個(gè)圖做實(shí)驗(yàn)，斜槽軌道末端的切線都要求水平，采用圖（甲）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，斜槽末端水平部分不一定要光滑．故C錯(cuò)誤；
D、采用圖（乙）的實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，碰撞后A要在水平面上繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段距離后再做平拋運(yùn)動(dòng)，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使斜槽末端水平部分盡量光滑，故D正確；
故選：AD．
（2）由圖2所示可知，OP=25.5cm，OM=15.5cm，ON=40.0cm．
如果兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，則：m₁OP=m₁OM+m₂ON，
代入數(shù)據(jù)求得：m₁：m₂=4：1
故答案為：（1）AD； （2）4：1．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)的原理及要求以及數(shù)據(jù)處理等基礎(chǔ)知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求出實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式即可正確解題．