Question

【题目】如图为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图

（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则（______）

A．m1> m2 r1> r2 B．m1> m2 r1< r2

C．m1> m2 r1＝r2 D．m1< m2 r1＝r2

（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的投影位置为O，经多次释放小球，在记录纸上找到两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为、、。已知入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，只要验证等式_______________成立，即表示碰撞中动量守恒。

（3）满足(2)的情况下，若满足等式___________________成立，即可认为碰撞为弹性碰撞。(仅用线段、、表示)

Answer 1

【答案】 C

【解析】（1）为保证两球发生对心正碰，两球的半径应相等，为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故选C。

（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，则它们在空中的运动时间t相等，验证碰撞中的动量守恒，需要验证： ，则： ， ，因此需要验证： 。

（3）小球发生弹性碰撞，碰撞过程中系统动量和机械能都守恒，根据动量守恒有： ，机械能守恒有： ，联立可得： ，进一步化简得到： 。