Question

【題目】在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，一般采用如圖所示的裝置：

(1)若入射小球質(zhì)量為，半徑為；被碰小球質(zhì)量為，半徑為，則_____。

A. ， B. ，

C. ， D. ，

(2)以下所提供的測(cè)量工具中必需的是_____。

A.刻度尺 B.游標(biāo)卡尺 C.天平 D.彈簧測(cè)力計(jì) E.秒表

(3)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)要求，以下說法正確的是__。

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端的切線是水平的

C.入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下

D.釋放點(diǎn)越高，兩球碰后水平位移越大，水平位移測(cè)量的相對(duì)誤差越小，兩球速度的測(cè)量越準(zhǔn)確

(4)設(shè)入射小球的質(zhì)量為，被碰小球的質(zhì)量為，則在用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)（為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置），所得“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的表達(dá)式為_______。 （用裝置圖中的字母表示）

Answer 1

【答案】C AC BCD

【解析】

（1）[1]在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒定律，則有

在碰撞過程中能量守恒，則有

解得

要碰后入射小球的速度，則有

解得；為了使兩球發(fā)生正碰，兩小球的半徑相同，即，故C正確，ABD錯(cuò)誤。

故選C。

（2）[2]P為碰前入射小球落點(diǎn)的平均位置，M為碰后入射小球的位置，N為碰后被碰小球的位置，根平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，則可得碰撞前入射小球的速度

碰撞后入射小球的速度

碰撞后被碰小球的速度

若滿足表達(dá)式

則表明通過該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了兩球碰撞過程中動(dòng)量守恒，整理得

故需要測(cè)量的工具有刻度尺和天平，故AC需要，BDE不需要。

選AC。

（3）[3] AB．驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)，必須保證斜槽軌道末端切線水平，斜槽軌道不必要光滑，故A錯(cuò)誤，B正確；

C．為保證球的初速度相等，入射球每次都要從同一高度由靜止?jié)L下，故C正確；

D．為保證兩球發(fā)生對(duì)心正碰，碰撞后兩球做平拋運(yùn)動(dòng)，碰撞的瞬間，入射球與被碰球的球心連線與軌道末端的切線平行，故D正確。

故選BCD。

（4）[4]根據(jù)（2）的解答可知，表達(dá)式為