[题目]用半径相同的两小球a.b的碰撞验证动量守恒定律.实验装置示意如图.斜槽与水平槽圆滑连接.实验时先不放b球.使a球从斜槽上某一固定点M由静止滚下.落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹.再把b球静置于水平槽前端边缘处.让a球仍从M处由静止滚下.a球和b球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹.记录纸上的O点是垂直所指的位置.(1)本实验必须测量� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】用半径相同的两小球a、b的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放b球，使a球从斜槽上某一固定点M由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把b球静置于水平槽前端边缘处，让a球仍从M处由静止滚下，a球和b球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹，记录纸上的O点是垂直所指的位置。

(1)本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________；

A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B. a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

C．小球a、b的质量ma、mb

D．小球a、b的半径r

E．小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

F．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

(2)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是______________；

(3)若测得各落点痕迹到O点的距离：OA＝2.5cm，OB＝8.5cm，OC＝11cm，并知a、b两球的质量比为2︰1，则放入b球时a球落地点是记录纸上的_______点，系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量的百分误差＝________%（结果保留2位有效数字）。

【答案】C F A 5.9%

【解析】

(1)[1]本实验目的是为了验证碰撞前后系统动量守恒

做平抛运动时间相同，等式两边都乘以t，则有

即

所以需要测量的物理量只有a、b两球的质量和O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC，两球做平抛运动起始位置相同，不需要测小球a、b的半径r，表达式中不含时间t，不需要测量小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t，故CF正确，ABDE错误。

故选CF。

(2)[2] 由前面分析可知按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是

。

(3)[3]用一质量大的小球去碰撞质量小的小球，若碰撞前后系统动量守恒、机械能守恒，可知碰撞结束后入射a球动量减小，速度减小，做平抛运动水平射程减小，所以应为A点，被撞b球速度大于入射小球a球的速度，落点应为C点。

[4]碰撞前的动量可表示为

碰撞后的动量可表示为

系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量的百分误差

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