Question

【題目】如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撤前后的動量關(guān)系。圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影，實驗時先讓入射球m1，多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m1，從斜軌上S位置靜上釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)，測出碰后m1平均落地點在M點，m2平均落地點在N點，不計小球與軌道間的摩擦。

(1)實驗中，不需要測量的物理量是_________(填選項前的符號)。

A.兩個小球的質(zhì)量m1、m2

B.小球做平拋運動的射程

C.小球拋出點距地面的高度H

(2)若實驗中發(fā)現(xiàn)小于，則可能的原因是_______(填選項前的符號)

A.碰撞過程有機械能的損失

B.斜槽軌道不光滑

C.計算時沒有將小球半徑考慮進去

D.放上小球m2后，入射球m1從傾斜軌道上靜止釋放的位置比原來的低

(3)若兩球發(fā)生彈性正碰，則OM、ON、OP之間一定滿足的關(guān)系是________(填選項前的符號)。

A.2OP=ON+OM B.OP-ON=2OM C.OP+OM=ON D.ON+2OM=OP

Answer 1

【答案】 C D C

【解析】試題分析：過程中小球釋放高度不需要，小球拋出高度也不要求。最后可通過質(zhì)量與水平射程乘積來驗證動量是否守恒。根據(jù)碰撞前后動量守恒可以寫成表達(dá)式，若碰撞為彈性碰撞，則碰撞前后動能相同；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用動量的定義式與動量守恒定律分析答題，注意掌握彈性碰撞時碰后速度公式可以牢記以準(zhǔn)確應(yīng)用．

（1）本實驗要驗證的動量守恒的式子是：，要測量質(zhì)量和速度，平拋運動過程中下降的高度相同，則所用時間相同，所以在等式兩邊同乘以t，則但速度是由水平位移來代替的，所以時間相同不用測量，高度不用測量，故選B．

（2）碰撞的機械能損失不會動量守恒，那么出現(xiàn)此種結(jié)論只能是第二次滑下時，比第一次滑下時低一些，故選C．

（3）根據(jù)彈性碰撞的公式，碰撞后兩球的速度：，顯然，因平拋運動中的時間相等，所以有OP=ON-OM，C正確．