Question

8．在“驗證動量守恒的實驗”中，實驗裝置如圖所示．
（1）有兩個小球，質(zhì)量分別為m₁、m₂且m₁＜m₂，應(yīng)選用質(zhì)量為m₂球做入射小球．
（2）實驗時，入射小球和被碰小球在碰撞前后落在木板上如圖所示的點，其中O點是水平槽末端豎直方向的投影，則可以用等式m₁ON=m₁OM+m₂OP來驗證兩小球碰撞前后的動量守恒．

Answer 1

分析 （1）為防止小球反彈，要保證入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量；
（2）實驗要驗證兩個小球系統(tǒng)碰撞過程動量守恒，即要驗證m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，可以通過平拋運動將速度的測量轉(zhuǎn)化為水平射程的測量；

解答 解：（1）為了保證入射小球不反彈，則入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量；故應(yīng)讓球質(zhì)量為m₂的小球作為入射球；
③放上被碰小球后小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的M點和N點．
碰撞過程中，如果水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，
小球做平拋運動時拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間t相等，兩邊同時乘以時間t，
m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t
得：${m}_{1}\overline{OP}={m}_{1}•\overline{OM}+{m}_{2}•\overline{ON}$
故答案為：（1）m₂；（2）m₁ON=m₁OM+m₂OP

點評 實驗注意事項：（1）前提條件：保證碰撞是一維的，即保證兩物體在碰撞之前沿同一直線運動，碰撞之后還沿這條直線運動．（2）利用斜槽進(jìn)行實驗，入射球質(zhì)量要大于被碰球質(zhì)量，即m₁＞m₂，防止碰后m₁被反彈．