Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置通過半徑相同的兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.用天平測出兩小球的質(zhì)量，入射球和被撞球質(zhì)量分別記為m1和m2

b.按照圖所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置.調(diào)整固定斜槽使斜槽底端水平

c.白紙在下，復(fù)寫紙在上且在適當(dāng)位置鋪放好.記下重垂線所指的位置O.

d.不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次.用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面.圓心P就是小球落點(diǎn)的平均位置

e.把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次用步驟d的方法，標(biāo)出碰后入射小球落點(diǎn)的平均位置M和被撞小球落點(diǎn)的平均位置N.如圖所示

f.連接ON，測量線段OP、OM、ON的長度，分別記為OP、OM和ON。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)方法請回答下列問題

(1)對本實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是___________

A.用質(zhì)量小的小球作為入射小球，質(zhì)量大的小球作為被撞小球

B.還應(yīng)測量小球在空中運(yùn)動的時間

C.適當(dāng)增加入射球釋放點(diǎn)高度，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差

D.實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持記錄落點(diǎn)的白紙位置不動

(2)實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是(用題中測出的相應(yīng)物理量字母表示)________

Answer 1

【答案】（1）CD （2）

【解析】

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟逐項(xiàng)判斷；此實(shí)驗(yàn)用小球平拋運(yùn)動的水平射程代替小球的速度，結(jié)合動量守恒表達(dá)式求解要驗(yàn)證的表達(dá)式.

（1）用質(zhì)量大的小球作為入射小球，質(zhì)量小的小球作為被撞小球，防止被碰球反彈，選項(xiàng)A錯誤；此實(shí)驗(yàn)用小球平拋運(yùn)動的水平射程代替小球的速度，則不需要測量小球在空中運(yùn)動的時間，選項(xiàng)B錯誤；適當(dāng)增加入射球釋放點(diǎn)高度，則入射球的速度可以變大，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)C正確；實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持記錄落點(diǎn)的白紙位置不動，否則會出現(xiàn)誤差，選項(xiàng)D正確；故選CD.

（2）根據(jù)兩小球從同一高度開始下落，故下落的時間相同，根據(jù)動量守恒定律可得m1v0=m1v1+m2v2，故有m1v0t=m1v1+m2v2t，即.