◎ 题目

关于“验证动量守恒定律”的实验，请完成下列的三个问题： （1）如图所示，在做“验证动量守恒定律”的实验时，实验必须要求满足的条件是：______ A．斜槽轨道必须是光滑的 B．斜槽轨道末端的切线是水平的 C．入射球每次都要从同一高度由静止滚下 D．若入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2，则m1＞m2 （2）利用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上的S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量出平抛的射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上的S位置由静止释放，与小球m2相碰，并且多次重复．接下来要完成的必要步骤是______．（填选项前的符号） A．用天平测量两个小球的质量m1、m2；B．测量小球m1开始释放高度h； C．测量抛出点距地面的高度H； D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N；测量平抛射程OM，ON． （3）若两个小球相碰前后的动量守恒，其表达式可以表示为______．[利用（2）中所测量的物理量表示]；若碰撞是弹性的碰撞，那么还应该满足的表达式应该为______．[利用（2）中所测量的物理量表示]．

◎ 答案

（1）A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误； B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确； C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确； D、为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求ma＞mb，ra=rb，故D正确． 应选：BCD． （2）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，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， 上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON， 因此实验需要测量：两球的质量、小球的水平位移，故选：AD． （3）由（2）知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON； 如果碰撞过程机械能守恒，则： 1 2 m1v12= 1 2 m1v22+ 1 2 m2v32， 两边同时乘以t2得： 1 2 m1v12t2= 1 2 m1v22t2+ 1 2 m2v32t2，则m1OP2=m1OM2+m2OP2． 故答案为：（1）BCD；（2）AD；（3）m1OP=m1OM+m2ON；m1OP2=m1OM2+m2OP2．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“关于“验证动量守恒定律”的实验，请完成下列的三个问题：（1）如图所示，在做“验证动量守恒定律”的实验时，实验必须要求满足的条件是：______A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末…”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。