Question

【題目】某同學(xué)用如圖所示的裝置，通過A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動量守恒定律。

(1)在以下測量工具中，本實(shí)驗(yàn)必須使用的是_________；

A．刻度尺

B．游標(biāo)卡尺

C．秒表

D．天平

(2)實(shí)驗(yàn)中需要滿足的條件是_________；

A．斜槽軌道的末端切線必須水平

B．入射球A每次必須從軌道同一位置由靜止釋放

C．兩球材質(zhì)必須相同

D．兩球質(zhì)量應(yīng)滿足mA>mB

E．兩球半徑應(yīng)滿足rA=rB

(3)實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球A從斜槽上的起始位置由靜止釋放，多次重復(fù)，找到其平均落點(diǎn)的位置為P；然后，把被碰小球B置于水平軌道的末端，再將入射小球A按實(shí)驗(yàn)要求從斜槽上釋放，與小球B相撞，多次重復(fù)，分別找到球A和球B相撞后的平均落點(diǎn)M、N。該同學(xué)在用不同的小球多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)，A球的初始落點(diǎn)P，碰后A球的落點(diǎn)M，被碰球B的落點(diǎn)N，它們自左向右的排序始終是一樣的。對此，他得出結(jié)論：若碰撞中不考慮機(jī)械能損失，兩球的質(zhì)量只要滿足mA>mB，則M、P、N的排列順序不變。請通過分析說明他的結(jié)論是否成立_________。

Answer 1

【答案】AD ABDE 見解析

【解析】

(1)[1]實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是物體的質(zhì)量和水平方向的距離，因此需要刻度尺和天平，因此選AD

(2)[2]實(shí)驗(yàn)過程中要求每次入射球A從斜槽上的起始位置由靜止釋放，且通過與B球碰撞之后做平拋運(yùn)動，通過平拋運(yùn)動的規(guī)律求解AB球在水平方向的速度，為了讓兩球能發(fā)生對心碰撞且能平拋出去，因此兩球的半徑應(yīng)該相同，且A球的質(zhì)量大于B球，因此可選擇ABDE。

(3)[3]若碰撞過程沒有機(jī)械能損失，則

解得

若，則

，

根據(jù)可得

即