Question

【題目】在“探究碰撞中的守恒量”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用如圖所示裝置探究 A、B 兩球在碰撞中系統(tǒng)動量是否守恒。實(shí)驗(yàn)中選取兩個半徑相同、質(zhì)量不等的小球，實(shí)驗(yàn)裝置和具體做 法如下：圖中 PQ 是斜槽，QR 為水平槽，實(shí)驗(yàn)時先將 A 球從斜槽上某一固定位置 G 由靜止釋放，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作 10次，得到 10 個落點(diǎn) 痕跡。再把 B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，將 A 球仍從位置 G 由靜止釋放，和 B球碰撞后，A、B 球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。重復(fù)這種操作 10 次，并畫出實(shí) 驗(yàn)中 A、B 兩小球落點(diǎn)的平均位置。圖中 F、E 點(diǎn)是 A 碰 B 球前后的平均落點(diǎn)，J 是 B 球 的平均落點(diǎn)，O 點(diǎn)是水平槽末端 R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)。 依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置和做法，回答下面問題：

(1)兩小球的質(zhì)量 m1、m2 應(yīng)滿足 m1________m2（填寫“>”、“=”或“<”）；

(2)現(xiàn)有下列器材，為完成本實(shí)驗(yàn)，必需的是_____ ；

A．秒表 B．刻度尺

C．天平 D．學(xué)生電源

(3)如果碰撞中系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)圖中各點(diǎn)間的距離， 則下列式子正確的是____。

A．

B．

C．

D．

Answer 1

【答案】）> BC C

【解析】

(1)[1]為了防止入射球反彈，質(zhì)量應(yīng)滿足m1> m2。

(2)[2] 碰撞后兩球都做平拋運(yùn)動，它們拋出點(diǎn)的高度相同，在空中的運(yùn)動時間t相同，選擇向右為正方向：由動量守恒定律得：

mAv0=mAv1+mBv2

兩邊同時乘以時間t得：

mAv0t=mAv1t+mBv2t

則

mAOF=mAOE+mBOJ

實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證的表達(dá)式為：

mAOF=mAOE+mBOJ

由公式可知，需要測量小球的質(zhì)量，所以需要天平；需要測量小球的水平位移，所以需要使用刻度尺；故需要選擇的器材有：BC。

(3)[3]根據(jù)以上分析可知，要驗(yàn)證的是，故C正確ABD錯誤。