Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。先將a球從斜槽軌道上某固定點(diǎn)處由靜止開始滾下，在水平地面上的記錄紙上留下壓痕，重復(fù)10次；再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端靜止放置，讓a球仍從原固定點(diǎn)由靜止開始滾下，和b球相碰后，兩球分別落在記錄紙的不同位置處，重復(fù)10次。

（1）本實(shí)驗(yàn)必須測量的物理量有______________________；

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的半徑r

D．小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時(shí)間t

E．記錄紙上O點(diǎn)到各落地區(qū)域中心點(diǎn)A、B、C的距離OA、OB、OC

F．a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

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，ma__________mb（填“大于”、“小于”或“等于”）；

（3）放上被碰小球后，兩小球碰后是否同時(shí)落地？______（填“是”或“否”）；如果不是同時(shí)落地，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有沒有影響？______（填“有”或“無”）（不必作分析）；

（4）按照本實(shí)驗(yàn)方法，驗(yàn)證動(dòng)量守恒的驗(yàn)證式是_______________________________。（用“（1）”中所給的有關(guān)字母表示）

Answer 1

【答案】BE 大于 否 無

【解析】

根據(jù)動(dòng)量守恒定律求出需要驗(yàn)證的表達(dá)式，然后根據(jù)表達(dá)式分析答題；為防止碰撞過程入射小球反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量；根據(jù)圖示裝置與小球的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合動(dòng)量守恒定律即可分析答題。

第一空第五空．小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過程動(dòng)量守恒，則，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t得：。因此實(shí)驗(yàn)需要測量有：兩球的質(zhì)量，兩球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移，故BE正確；

第二空．為防止碰撞過程入射小球反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：；

第三空第四空．由圖所示裝置可知，碰撞后b球在前，a球在后，碰撞后兩球都平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，由于b先拋出，則b球先落地。由于兩球離開軌道后都做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，它們的水平位移與初速度成正比，球落地先后對實(shí)驗(yàn)沒有影響。