Question

【题目】某同学用如图装置做“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球放在斜槽轨道末端水平段的右端静止放置，让a球仍从原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上，重复10次。

(1)本实验必须测量的物理量有________；

A．斜槽轨道末端到水平地面的高度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)根据实验要求，ma________mb(填“大于”、“小于”或“等于”)；

(3)放上被碰小球后，两小球碰后是否同时落地？________(填“是”或“不是”)；如果不是同时落地，对实验结果有没有影响？_______；(填“有”或“无”)；

(4)为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，如图所示给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为__________cm；

(5)按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是_________________.

Answer 1

【答案】(1)BE (2)大于 (3)不是，无 (4)45.95±0.05(5)maOB＝maOA＋mbOC

【解析】试题分析：(1)验证动量守恒的验证式是maOB＝maOA＋mbOC，所以必须测量的物理量有两小球的质量ma、mb，各落点A、B、C到O点的距离OA、OB、OC，故选B、E。

(2)为使a球碰b后不反弹，必须有ma>mb。

(3)b球被碰飞出后，a球还要在水平段运动，因此，b球先落地，但a、b两球在空中运动时间相等，不影响实验结果。

(4)a点的确定位置是舍去明显远离的点后，能够包括所有点的最小圆的圆心，大约在45.95cm。

(5)如果动量守恒，则，即，因为平抛运动的高度相同，a、b两球在空中运动时间相等，所以maOB＝maOA＋mbOC。