◎ 题目

某同学采用如图所示的装置来验证动量守恒定律．图中MN是斜槽，NR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹平均位置P；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从固定位置由静止开始滚下，与B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置E、F． ①若A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则______； A．m1＞m2r1＞r2 B．m1＞m2r1＜r2 C．m1＞m2r1=r2 D．m1＜m2r1=r2 ②以下提供的器材中，本实验必需的______． A．刻度尺B．打点计时器C．天平D．秒表 ③A球每次从斜槽上某一固定位置由静止滚下，这是使______． ④设A球的质量为m1，B球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用装置图中的字母表示）______．

◎ 答案

①小球在碰撞过程中水平方向动量守恒，由动量守恒定律得： m1v0=m1v1+m2v2 在碰撞过程中机械能守，由机械能守恒定律得： 1 2 m1v02= 1 2 m1v12+ 1 2 m2v22， 解得：v1= m1-m2 m1+m2 v0，要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1-m2＞0， 要使两小球发生对心正碰，两球的半径应相等，r1=r2； ②P为碰前入射小球落点的位置，E为碰后入射小球的位置，F为碰后被碰小球的位置， 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等， 碰撞前入射小球的速度v1= OP t ，碰撞后入射小球的速度：v2= OE t ，碰撞后被碰小球的速度：v3= OF t ， 若m1v1=m2v3+m1v2，表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒， 带入数据得：m1?OP=m1?OE+m2?OF，实验需要测量小球的质量，物体的水平位移，因此需要的用天平测小球质量，用刻度尺测小球的水平位移，故选AC； ③小球从斜槽上同一位置由静止滚下，小球到达斜槽末端时的速度相等； ④由②可知，实验需要验证的表达式为：m1?OP=m1?OE+m2?OF． 故答案为：①C；②AC；③A球每次到槽口时有相同的速度；④m1?OP=m1?OE+m2?OF．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“某同学采用如图所示的装置来验证动量守恒定律．图中MN是斜槽，NR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述…”主要考查了你对  【实验：验证动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。