Question

10．在“驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)中，所驗(yàn)證的是從斜槽某一位置滾下的小球A在斜槽的水平出口處與靜止小球B發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)動(dòng)量守恒．兩球半徑大小均為r，且已知．實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球A的質(zhì)量m₁和小球B的質(zhì)量m₂的大小關(guān)系是m₁＞m₂．實(shí)驗(yàn)時(shí)，除實(shí)驗(yàn)裝置外還需要的測(cè)量工具應(yīng)有天平毫米刻度尺；．實(shí)驗(yàn)時(shí)若球的落點(diǎn)分別為圖中所示的M、P、N點(diǎn)，則A、B兩小球碰撞中動(dòng)量守恒的表達(dá)式是m₁$\overline{op}$=m₁•$\overline{OM}$+m₂（$\overline{ON}$-2r）．

Answer 1

分析 為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．
兩個(gè)小球做平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故水平分位移與水平分速度成正比，寫(xiě)出碰撞前后的總動(dòng)量，得到需驗(yàn)證的守恒表達(dá)式；

解答 解：驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，為防止入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即：m₁＞m₂；
小球粒子軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相同，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，
m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂′，兩邊同時(shí)乘以時(shí)間t，則m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂′t，
m₁s₁=m₁s₁′+m₂s₂，則實(shí)驗(yàn)需要測(cè)出：小球的質(zhì)量、小球的水平位移，
因此需要的測(cè)量工具是：直尺與天平；
故答案為：m₁＞m₂；直尺和天平
需要驗(yàn)證動(dòng)量守恒表達(dá)式為：m₁•v₁=m₁•v₁′+m₂•v₂′
運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，故：m₁•v₁•t=m₁•v₁′•t+m₂•v₂′•t
即 m₁$\overline{op}$=m₁•$\overline{OM}$+m₂（$\overline{ON}$-2r）．

故答案為：＞；     天平  毫米刻度尺；    m₁$\overline{op}$=m₁•$\overline{OM}$+m₂（$\overline{ON}$-2r）．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵明確驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、誤差來(lái)源以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，不難