Question

【题目】在验证动量守恒定律的实验中，实验装置如图所示，图中O点是小球抛出点在地面上垂直的投影。a、b是两个半径相等的小球。先让入射球a多次从斜轨上同一位置S静止释放，找到其平抛落地点的位置，测量平抛射程。然后，把被碰的小球b静置于轨道的水平部分，再将入射球a从斜轨上S位置静置释放，与小球b相碰，并多次重复。

（1）为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1________m2

（2）完成本实验，必须测量的物理量有________

A.小球a开始释放的高度h B.抛出点距离地面的高度H

C.A球和B球的质量m1、m2 D.记录点O到A、B、C的距离OA、OB、OC

（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示m1OB=________

Answer 1

【答案】 大于 CD m1·OA+m2·OC

【解析】(1)实验中为了防止入射球反弹，故要求入射球的质量大于被碰球的质量

(2)实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中C、D是必须的；而竖直高度以及小球释放时的高度均不需要测量；故选CD.

(3)动量守恒的表达式是m1v0=m1v1+m2v2,由于小球在空中飞行时间相等，则两边同乘以时间即为水平射程，故两球相碰前后的动量守恒，则m1OB+m2OC=m1OA应成立。故应验证m1OB与m1OA+m2OC是否相等。