Question

15．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B（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h
B．小球做平拋運動的水平射程
C．小球做平拋運動所用的時間
D．小球拋出點距地面的豎直高度H
（2）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為m₁OP=m₁OM+m₂ON（用圖中標識的量表示）；
（3）若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為m₁•OM²+m₂•ON²=m₁•OP²（用圖中標識的量表示）．

Answer 1

分析 根據(jù)動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式，然后根據(jù)表達式分析答題；再根據(jù)機械能守恒定律可求得彈性碰撞中應滿足的表達式．

解答 解：（1）碰撞過程動量守恒，則m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，兩邊同時乘以時間t得：m₁v₀t=m₁v₁t+m₂v₂t，則m₁OP=m₁OM+m₂ON，
因此A實驗需要測量兩球的質量，然后確這落點的位置，再確定兩球做平拋運動的水平位移，從而代替速度的大小，故B正確，ACD錯誤；
（2）由（1）可知，實驗需要驗證的表達式為：m₁OP=m₁OM+m₂ON．
（3）若為彈性碰撞，則機械能守恒；根據(jù)機械能守恒定律可知：$\frac{1}{2}$m₁v²=$\frac{1}{2}$m₁v₁²+$\frac{1}{2}$m₂v₂²
則由v=$\frac{x}{t}$可知：m₁•OM²+m₂•ON²=m₁•OP²
故答案為：（1）B    （2）m₁OP=m₁OM+m₂ON；（3）m₁•OM²+m₂•ON²=m₁•OP²

點評 本題考查了實驗需要測量的量、實驗注意事項、實驗原理、刻度尺讀數(shù)、動量守恒表達式，解題時需要知道實驗原理，根據(jù)動量守恒定律與平拋運動規(guī)律求出實驗要驗證的表達式是正確答題的前提與關鍵．