Question

【題目】某同學用如圖所示的裝置，利用兩個大小相同的小球做對心碰撞來驗證動量守恒定律，圖中AB是斜槽，BC是水平槽，它們連接平滑，O點為重錘線所指的位置。實驗時先不放置被碰球2，讓球1從斜槽上的某一固定位置G由靜止開始滾下，落到位于水平地面的記錄紙上的P點，留下痕跡，重復10次。然后將球2置于水平槽末端，讓球1仍從位置G由靜止?jié)L下，和球2碰撞。碰后兩球分別在記錄紙上留下各自的痕跡，重復10次。實驗得到小球的落點的平均位置分別為 M、P、N。

（1）在該實驗中，下列不需要的器材（_______）

A 天平 B游標卡尺 C 刻度尺 D 大小相同的鋼球兩個

（2）在此實驗中，球1的質(zhì)量為m1，球2的質(zhì)量為m2，需滿足m1______m2（選填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）若實驗結果滿足： ____________，就可以驗證碰撞過程中動量守恒。

Answer 1

【答案】 B 大于

【解析】試題分析:根據(jù)實驗的原理，選擇需要進行實驗的器材；寫出驗證動量守恒定律的表達式，根據(jù)表達式中的物理量選擇需要的測量工具；為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．（3）先根據(jù)平拋運動的特點判斷碰撞前后兩個小球的落地點，再求出碰撞前后兩個小球的速度，根據(jù)動量的公式列出表達式，代入數(shù)據(jù)看碰撞前后的動量是否相等．

在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有：

在做平拋運動的過程中由于時間是相等的，所以得
即
可知，需要使用天平測量小球的質(zhì)量，使用刻度尺測量小球在水平方向的位移；
所以不需要游標卡尺

（2）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律故有，在碰撞過程中動能守恒故有

解得

要碰后入射小球的速度，即，