Question

【题目】某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验．先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末水平段的最右端上，让a球仍从固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．

(1)本实验必须测量的物理量有_________．

A．斜槽轨道末端距水平地面的高度H

B．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b的半径r

D．小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

F．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

(2)某同学在做实验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________________________[用(1)中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为___________[用(1)中测量的量表示]。

Answer 1

【答案】 (1)BE (2) ma·OB=　ma·OA＋mb·OC ma·OB2=　ma·OA2＋mb·OC2

【解析】（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则有：mav0=mavA+mbvB，
两边同时乘以时间t得：mav0t=mavAt+mbvBt，则maOB=maOA+mbOC，
因此A实验需要测量：两球的质量，两球做平抛运动的水平位移，故选BE．

（2）实验需要验证的表达式为：maOB=maOA+mbOC．

若为弹性碰撞，则碰撞前后系统动能相同，则有： mav02=mavA2+mbvB2，
将即满足关系式：maOA2+mbOC2=maOB2；