Question

4．在《验证动量守恒定律》的实验中：

（1）安装斜槽时应注意：使斜槽末端切线水平；如何检查：把一小球放在斜槽末端能静止；
（2）调整小支柱的高度，使两小球碰撞时高度相等，且碰撞前后速度在同一直线上；
（3）实验结果，如图所示，则只要关系式m₁OP=m₁OM+m₂O′N成立，即可验证两小球碰撞前后动量守恒．（已知：入射小球质量为m₁被碰小球质量为m₂）

Answer 1

分析 （1）（2）验证碰撞中的动量守恒定律实验，小球碰撞后做平抛运动，根据实验原理与实验注意事项分析答题．
（3）根据通过实验的原理确定需要测量的物理量，小球离开轨道后做平抛运动，它们在空中的运动时间相同，水平位移与出速度成正比，可以用水平位移代替小球的初速度，根据动量守恒定律求出需要验证的表达式．

解答 解：（1）为使球离开轨道后做平抛运动，安装仪器时，应使斜槽末端的切线保持水平；检查的方法是：把一小球放在斜槽末端能静止；
（2）为使两球发生对心碰撞，入射球的半径应等于被碰小球的半径．在实验的过程中，调整 小支柱的高度，使两小球碰撞时高度 相等，且碰撞前后速度在同一直线上；
（3）两球离开轨道后做平抛运动，它们在控制的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，
则：m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，
两边同时乘以t得：
m₁v₀t=m₁v₁t+m₁v₂t，
则：m₁OP=m₁OM+m₂O′N；
即只要关系式 m₁OP=m₁OM+m₂O′N成立，即可验证两小球碰撞前后动量守恒．
故答案为：（1）使斜槽末端切线水平；把一小球放在斜槽末端能静止；（2）小支柱，相等，在同一直线上；（3）m₁OP=m₁OM+m₂O′N．

点评 本题考查了验证动量守恒定律实验的注意事项，知道实验原理与实验注意事项即可正确解题，平均要注意基础知识的学习．