Question

【題目】如圖所示．用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系．

(1)實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通過僅測量__________(填選項前的符號)，間接地解決這個問題．

A．小球開始釋放高度

B．小球拋出點距地面的高度

C．小球做平拋運動的射程

(2)圖中點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置，測量平拋射程．然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1從斜軌上位置靜止釋放，與小球2相碰，并多次重復．接下來要完成的必要步驟是__________．(填選項前的符號)

A．用天平測量兩個小球的質量、

B．測量小球開始釋放高度

C．測量拋出點距地面的高度

D．分別找到、相碰后平均落地點的位置、

E．測量平拋射程、

(3)經測定， m2=，小球落地點的平均位置距點的距離如圖所示．碰撞前、后的動量分別為與，則__________；若碰撞結束時m2的動量為，則__________．

Answer 1

【答案】 C ADE 14 2.9

【解析】(1)驗證動量守恒定律實驗中，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現速度，故C正確；

（2）要驗證動量守恒定律定律，即驗證：，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，
上式兩邊同時乘以t得：，得：，
因此實驗需要測量：兩球的質量、小球的水平位移，故選ADE正確；

(3)設落地時間為，則，，，

則碰前的動量

碰后的動量，

則知碰撞前后動量之比：，。