Question

【題目】某同學(xué)在探究物體彈性碰撞的特點(diǎn)時(shí)，先提出了如下假設(shè)：兩個(gè)物體碰撞前后各自的質(zhì)量與自己的速度的乘積之和是不變的；為了驗(yàn)證這個(gè)假設(shè)，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，先將彈性小球a從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開(kāi)始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣尺寸大小的彈性小球b放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止，讓小球a仍從原固定點(diǎn)由靜止開(kāi)始滾下，和小球b相碰后，兩小球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次．

（1）在安裝斜槽軌道時(shí)，要注意___________________________

（2）選擇彈性小球a、b時(shí)，為了防止小球被反彈，則小球a、b的質(zhì)量ma、mb最好應(yīng)該滿足的關(guān)系是ma________mb(填“>”、“=”或“<”)

（3）本實(shí)驗(yàn)必須測(cè)量的物理量有（______）

A．斜槽軌道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的質(zhì)量ma、mb

C．小球a、b離開(kāi)斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間t

D．記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離sOA、sOB、sOC

E．a(chǎn)球的固定釋放點(diǎn)到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h

（4）下圖為測(cè)定未放被碰小球時(shí),小球a落點(diǎn)的平均位置，把刻度尺的零刻線與記錄紙上的O點(diǎn)對(duì)齊，圖中給出了小球a落點(diǎn)附近的情況，由圖可得OB距離應(yīng)為________cm，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，如果滿足等式_____________________________，那么我們認(rèn)為在碰撞中系統(tǒng)的動(dòng)量是不變的．

Answer 1

【答案】 調(diào)整斜槽末端水平 > BD 46.41 masOB=masOA+mbsoc

【解析】（1）在安裝斜槽軌道時(shí)，要注意調(diào)整斜槽末端水平，保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)．

（2）選擇彈性小球a、b時(shí)，入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量，防止入射小球反彈．
（3）在實(shí)驗(yàn)中，需驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒，需測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量，記錄紙上O點(diǎn)到A、B、C各點(diǎn)的距離SOA、SOB、SOC，因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平距離的大小代表速度的大小，故選BD．

（4）OB的距離為落點(diǎn)的平均位置，大小等于46.41cm．碰撞前小球a的動(dòng)量為，碰撞后小球a的動(dòng)量為，小球b的動(dòng)量為，因?yàn)樾∏蚴菑耐�一高度做平拋運(yùn)動(dòng)的，故落地時(shí)所用時(shí)間，要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，即碰撞前后小球的動(dòng)量相等，故，即，若等式滿足，則我們認(rèn)為在碰撞中系統(tǒng)的動(dòng)量是不變的．