Question

【题目】某同学用如图所示装置来验证动量守恒定律，实验过程如下：

①安装固定斜槽，用重锤线确定槽口末端点对应水平地面投影点，记作O；

②将质量为m1的小球放在斜槽适当位置，释放小球，多次重复操作，确定小球落下时的平均位置记为B；

③把小球m2静止放在斜槽末端，再次释放小球m1，让两个小球发生碰撞，多次重复操作，记录m1、m2两小球落点的平均位置分别为A、C；

④用刻度尺测量A、B、C各点到O点的距离，分别为记为xOA、xOB、xOC。

请回答下列问题：

（1）在进行实验时满足的条件是（_______）

A. 斜槽必须光滑

B. 斜槽末端切线必须水平且必须测量轨道末端到地面的距离

C. 实验中应用大小相同的小球且m1要大于m2

D. 实验中m1每次必须从同一高度由静止滚下

（2）只要关系式_____________（用题中给出的物理量表示）成立，则说明两球碰撞过程动量守恒。

Answer 1

【答案】CD

【解析】

（1）[1]A．实验中是通过平拋运动的基本规律求解碰撞前后的速度，只要小球离开轨道后做平抛运动即可，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；

B．要保证每次小球都做平抛运动则轨道的末端必须水平，但不需要测量轨道末端到地面的距离，故B错误；

C．为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求实验中应用大小相同的小球且m1要大于m2，故C正确；

D．要保证碰撞前的速度相同，所以m1每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确。

故选CD。

（2）[2]要验证动量守恒定律即

小球做平抛运动，由平抛运动规律可知，两小球在空中运动的时间相同，上式可转换为

所以需验证