Question

19．為驗(yàn)證“兩小球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒”，某同學(xué)選用了如圖所示的裝置．該裝置中所選用的兩小球質(zhì)量關(guān)系應(yīng)為m_a大于m_b，半徑關(guān)系應(yīng)為r_a等于r_b（選填“＜”、“＞”、或“=”）．

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(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．且要發(fā)生對(duì)心碰撞．

解答 解：在小球碰撞過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒定律； 設(shè)向右為正方向，則有：
m_av₀=m_av₁+m_bv₂
在碰撞過(guò)程中動(dòng)能守恒，故有：$\frac{1}{2}$m_av₀²=$\frac{1}{2}$m_av₁²+$\frac{1}{2}$m_bv₂²
解得：v₁=$\frac{{m}_{a}-{m}_}{{m}_{a}+{m}_}$v₀，知要使A球的速度方向不變，則有：m_a＞m_b．
因?yàn)橐�發(fā)生對(duì)心碰撞，所以應(yīng)保證兩小球的半徑相同，即r_a=r_b．
故答案為：大于；等于．

點(diǎn)評(píng) 決本題的關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)的原理，知道如何利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，并能通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理分析實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)滿(mǎn)足的條件．