Question

12．在“探究碰撞中的不變量”實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖所示，兩個(gè)小球的質(zhì)量分別為m_A和m_B．
（1）現(xiàn)有下列器材，為完成本實(shí)驗(yàn)，哪些是必需的？請(qǐng)將這些器材前面的字母填在橫線(xiàn)上BCD．
A．秒表  B．刻度尺
C．天平  D．圓規(guī)
（2）如果碰撞中動(dòng)量守恒，根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離，則下列式子可能成立的有A．
A.$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{ON}{MP}$  B.$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{OM}{MP}$
C.$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{OP}{MN}$  D.$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{OM}{MN}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理分析需要的儀器；
（2）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證兩個(gè)小球系統(tǒng)碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，即要驗(yàn)證m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，可以通過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)將速度的測(cè)量轉(zhuǎn)化為水平射程的測(cè)量；

解答 解：（1）在該實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量小球的質(zhì)量以及小球的水平位移，需要的測(cè)量?jī)x器是天平、刻度尺．為了準(zhǔn)確找出落點(diǎn)需要用到圓規(guī)；因?yàn)槔�用了平拋原理，故不需用到秒表；故選：BCD；
（2）兩球碰撞后，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，由于小球拋出點(diǎn)的高度相等，
它們?cè)诳罩凶銎綊佭\(yùn)動(dòng)的時(shí)間t相等，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度：
v_A=$\frac{OP}{t}$，v_A′=$\frac{OM}{t}$，v_B′=$\frac{ON}{t}$，
由動(dòng)量守恒定律得：m_Av_A=m_Av_A′+m_Bv_B′，
則m_A$\frac{OP}{t}$=m_A$\frac{OM}{t}$+m_B$\frac{ON}{t}$，
$\frac{{m}_{A}}{{m}_{B}}$=$\frac{ON}{OP-OM}$=$\frac{ON}{MP}$，故A正確；
故選：A．
故答案為：（1）BCD；（2）A

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)包括：（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(xiàn)運(yùn)動(dòng)，碰撞之后還沿這條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．（2）利用斜槽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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．