Question

【題目】如圖所示“為探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．

（1）因?yàn)橄侣涓叨认嗤�的平拋小球（不�?jì)空氣阻力）的飛行時(shí)間相同，所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中可以用平拋運(yùn)動(dòng)的來(lái)替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．
（2）本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)必須要求的條件是
A.斜槽軌道必須是光滑的
B.斜槽軌道末端點(diǎn)的切線是水平的
C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放
D.入射球與被碰球滿足ma＞mb ， ra=rb
（3）圖中M、P、N分別為入射球與被碰球?qū)��?yīng)的落點(diǎn)的平均位置，則實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是
A.maON=maOP+mbOM
B.maOP=maON+mbOM
C.maOP=maOM+mbON
D.maOM=maOP+mbON．

Answer 1

【答案】
（1）水平位移
（2）B,C,D
（3）C
【解析】解：（1）由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律y= 可知，當(dāng)下落高度相同時(shí)落地時(shí)間相同，再根據(jù)x= 可知 = ，所以可以用平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移來(lái)替代平拋運(yùn)動(dòng)的初速度；（2）A、本實(shí)驗(yàn)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(wú)關(guān)，所以A錯(cuò)誤；

B、只有斜槽末端點(diǎn)的切線水平才能保證碰后小球做平拋運(yùn)動(dòng)，所以B正確；

C、根據(jù)動(dòng)等定理mgH﹣ = 可知，只有滿足入射小球每次都從斜槽上的同一位置無(wú)初速釋放時(shí)，入射速度才能相同，所以C正確；

D、根據(jù)彈性碰撞規(guī)律，若入射小球質(zhì)量小于被碰小球的質(zhì)量時(shí)，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(shí)，碰后兩小球的速度才能在一條直線上，所以D正確；

故選BCD（3）根據(jù)題意，P點(diǎn)應(yīng)是小球a沒(méi)有與b碰撞時(shí)的落地位置，M點(diǎn)應(yīng)是碰后小球a的落地位置，P點(diǎn)應(yīng)是碰后小球b的落地位置，

根據(jù)平均動(dòng)量守恒定律應(yīng)有 =

再由OP= ，OM= ，ON=

可得 = + ON

所以C正確，即實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的關(guān)系是C．

所以答案是：（1）水平位移；（2）BCD；（3）C