Question

【題目】如圖所示為“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置．

（1）下列說(shuō)法中符合該實(shí)驗(yàn)要求的是 ． （不定項(xiàng)選擇）
A.軌道必須光滑
B.軌道末端必須水平
C.同一組實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量時(shí)，入射小球必須從同一位置自由釋放
D.小球第一次著地之后必須將小球拿走，以防止小球在記錄紙上反復(fù)彈跳
（2）實(shí)驗(yàn)中入射小球的質(zhì)量應(yīng)靶球質(zhì)量，入射小球的半徑應(yīng)靶球半徑．（以上兩空均選填“大于”“小于”或“等于”）
（3）該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有 ． （不定項(xiàng)選擇）
A.兩小球的質(zhì)量
B.兩小球的半徑
C.兩小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
D.軌道末端距地面的豎直高度
E.小球平均落地點(diǎn)與軌道末端的水平距離
（4）若進(jìn)行多次測(cè)量，即使操作正確，小球的落地點(diǎn)也不會(huì)完全重合，可以用這些點(diǎn)的平均位置作為小球的落地點(diǎn)，找到該平均位置的方法是 ．
（5）入射小球的質(zhì)量記為m1 ， 靶球的質(zhì)量記為m2 ， 若碰撞過(guò)程中，動(dòng)量和機(jī)械能均守恒，不計(jì)空氣阻力，則下列表達(dá)式中正確的有
A.m1 =m1 +m2
B.m1 =m1 +m2
C.m1（ ）2=m1（ ）2+m2（ ）2
D.
= ﹣ ．

Answer 1

【答案】
（1）B,C,D
（2）大于；等于
（3）A,E
（4）做盡可能小的圓使盡可能多的落點(diǎn)在圓內(nèi)，該圓圓心即為平均落點(diǎn)
（5）B,C
【解析】解：（1）A、小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，需要保證小球離開(kāi)軌道時(shí)的速度相等，每次由斜槽的同一位置由靜止釋放小球即可，軌道沒(méi)有必要光滑，故A錯(cuò)誤；
B、為保證小球的初速度方向水平，軌道末端必須水平，故B正確；
C、為保證小球離開(kāi)軌道時(shí)的速度相等，同一組實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量時(shí)，入射小球必須從同一位置自由釋放，故C正確；
D、小球第一次著地之后必須將小球拿走，以防止小球在記錄紙上反復(fù)彈跳，故D正確；
故選：BCD；（2）實(shí)驗(yàn)中，為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)大于靶球質(zhì)量，為保證兩球發(fā)生對(duì)心正碰，入射小球的半徑應(yīng)等于靶球半徑．（3）小球離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球拋出點(diǎn)的高度相同，它們?cè)诳罩械倪\(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，如果碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則m1v1=m1v1′+m2v2′，兩邊同時(shí)乘以小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，則：m1 =m1 +m2 ，由此可知，實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量小球的質(zhì)量、小球的水平位移，
故選：AE．（4）確定小球平均落點(diǎn)的方法是：用盡可能小的圓把盡可能多的小球落點(diǎn)圈在圓內(nèi)，該圓的圓心就是小球落點(diǎn)的平均距離；（5）由（3）可知：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是：m1 =m1 +m2 ．
如果碰撞過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，則： m1v12= m1v1′2+ m2v2′2 ，
m1（v1t）2= m1（v1t′）2+ m2（v2t′）2 ， m1 2=m12+m2 2 ， 故BC正確；
故選：BC
所以答案是：（1）BCD；（2）大于；等于；（3）AE；（4）做盡可能小的圓使盡可能多的落點(diǎn)在圓內(nèi)，該圓圓心即為平均落點(diǎn)；（5）BC．
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)，掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件：系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零；系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多；系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變．