Question

【题目】在研究“碰撞中动量守恒”的实验中，实验装置如图所示：

（1）若两个半径相同的小球A与B的质量之比，则入射球应选_______（选填mA或mB）。

（2）实验中可能引起误差的是（______）

A．斜槽轨道有摩擦

B．轨道末端切线不水平

C．碰撞时两球心不在同一高度

D．落点位置不是平均位置

（3）若入射球质量为m1，被碰球质量为m2，小球半径均为r，各落点位置如图（乙）所示，其中O为轨道末端所装重锤线的投影点，并测得OM = a，OP = b，ON = c，则碰撞中动量守恒的表达式可写为______________________________________________。

Answer 1

【答案】 ; BCD; ;

【解析】

实验是要验证两个小球碰撞过程系统动量守恒，为防止小球反弹，还要保证入射球质量要大于被碰球质量；实验要验证两个小球系统碰撞过程动量守恒，即要验证，可以通过平抛运动将速度的测量转化为水平射程的测量；

解：(1)本实验中为了防止入射球反弹，应用质量大的球去撞击质量轻的小球，故入射球选择mB；

(2)A、本实验中通过平抛运动规律求解碰前的速度，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同即可，不需要斜槽光滑，故A错误；

B、为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，否则会引起误差，故B正确；

C、为了发生对心碰撞，两球的直径需相同，若不在同一高度，会引起误差，故C正确；

D、在本实验中落点有会有多个点，为了准确，应取落点位置的平均位置，否则会出现较大的误差，故D正确；

故选BCD；

(3)碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：，小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，则有：，所以表达式为：；