Question

8．在实验室里为了验证动量守恒定律，一般采用如图甲、乙两种装置：

（1）若采用乙装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是：AB
A．直尺       B．天平      C．弹簧秤      D．秒表
（2）设入射小球的质量为m₁，被碰小球的质量为m₂，则在用甲装置实验时（P为碰前入射小球落点的平均位置），所得“验证动量守恒定律”的结论为（用装置中的字母表示）m₁OP=m₁OM+m₂ON．

Answer 1

分析 （1）求出需要验证的表达式，根据表达式确定需要测量的量，让后选择实验器材．
（2）根据动量守恒定律与图示实验情景确定需要验证的表达式．

解答 解：（1）小球离开轨道后做平抛运动，由h=$\frac{1}{2}$gt²得小球做平抛运动的时间t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同，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：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，则：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t，得m₁x₁=m₁x₁′+m₂x₂，由图所示可知，需要验证：m₁OP=m₁OM+m₂O′N，
因此实验需要测量的量有：①入射小球的质量，②被碰小球的质量，③入射小球碰前平抛的水平位移，④入射小球碰后平抛的水平位移，⑤被碰小球碰后平抛的水平位移，测量水平位移需要用直尺，测质量需要天平，因此需要的实验器材是AB．
（2）由（1）可知，实验需要验证：m₁OP=m₁OM+m₂O′N．
故答案为：（1）AB；（2）m₁OP=m₁OM+m₂O′N．

点评 本题考查验证动量守恒的实验；本题是运用等效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证．