Question

10．在“驗證碰撞中動量守恒”的實驗中，所驗證的是從斜槽某一位置滾下的小球A在斜槽的水平出口處與靜止小球B發(fā)生對心碰撞時動量守恒．兩球半徑大小均為r，且已知．實驗時，小球A的質量m₁和小球B的質量m₂的大小關系是m₁＞m₂．實驗時，除實驗裝置外還需要的測量工具應有天平毫米刻度尺；．實驗時若球的落點分別為圖中所示的M、P、N點，則A、B兩小球碰撞中動量守恒的表達式是m₁$\overline{op}$=m₁•$\overline{OM}$+m₂（$\overline{ON}$-2r）．

Answer 1

分析 為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質量大于被碰小球的質量．
兩個小球做平拋運動，運動時間相同，故水平分位移與水平分速度成正比，寫出碰撞前后的總動量，得到需驗證的守恒表達式；

解答 解：驗證碰撞中的動量守恒實驗，為防止入射球反彈，入射球的質量應大于被碰球的質量，即：m₁＞m₂；
小球粒子軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相同，在空中的運動時間t相等，
m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′，兩邊同時乘以時間t，則m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂′t，
m₁s₁=m₁s₁′+m₂s₂，則實驗需要測出：小球的質量、小球的水平位移，
因此需要的測量工具是：直尺與天平；
故答案為：m₁＞m₂；直尺和天平
需要驗證動量守恒表達式為：m₁•v₁=m₁•v₁′+m₂•v₂′
運動時間相同，故：m₁•v₁•t=m₁•v₁′•t+m₂•v₂′•t
即 m₁$\overline{op}$=m₁•$\overline{OM}$+m₂（$\overline{ON}$-2r）．

故答案為：＞；     天平  毫米刻度尺；    m₁$\overline{op}$=m₁•$\overline{OM}$+m₂（$\overline{ON}$-2r）．

點評 本題關鍵明確驗證動量守恒定律實驗的實驗原理、誤差來源以及實驗注意事項，不難