Question

【题目】某同学用图示装置通过a、b两球的碰撞来验证动量守恒定律，实验时，先让入射小球a从斜槽上某一固定位置由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上，重复上述操作，得到多个落点痕迹，再把被碰小球b放在水平槽的末端，让入射小球a仍从同一位置由静止滚下，重复上述操作，得到多个a、b两球磁后的落点痕迹，记下水平槽末端在记录纸上的垂直投影点O．a、b两球的质量分别为ma、mb。

(1)为保证入射小球a在碰撞后继线向前运动，应满足ma_____mb（填“＞”、“＝”或“＜”）；

(2)为保证入射小球a和被碰小球b离开槽口后均做平抛运动，必须调整水平槽末端_____，实验中_____（填“而要”或“不需要”）测量水平槽末端到水平地面的高度h。

(3)实验中得到小球的平均落点如图中M、P、N所示，量得OM＝x1、OP＝x2、ON＝x3，若实验中两小球组成的系统碰撞前后动量守恒，则应满足的关系式为_____。

Answer 1

【答案】＞ 切线水平 不需要 max2＝max1+mbx3

【解析】

(1)[1]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，即ma＞mb；

(2)[2]斜槽末端的切线要沿水平方向，才能保证两个小球离开斜槽后做平抛运动；小球做平抛运动的时间是相等的，所以不需要测量水平槽末端到水平地面的高度h。

(3)[3]根据实验原理可得

mav0＝mav1+mbv2

由图乙可知：

OM＝x1、OP＝x2、ON＝x3

又因下落时间相同，即可求得：

maOP＝maOM+mbON

可得：

max2＝max1+mbx3