Question

【题目】用半径相同的小球1和小球2的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽平滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：

步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；

步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；

步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。

(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是___________

A.轨道一定是光滑的

B.必须要测量轨道末端到地面的高度

C.每次小球1都要从同一高度由静止滚下

D.实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动

(2)入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量m1和m2的大小应满足m1____m2。(填“>”、“<” 或“=” ）

(3)实验时，要验证两小球碰撞前后动量是否守恒，下列表达式正确的是______。

A. B.

C. D.

Answer 1

【答案】C > A

【解析】

（1）A、斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，故A错误；

B、因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，所以不需要测量轨道末端到地面的高度，故B错误；

C、每次小球1都要从同一高度由静止滚下，以保证小球到达斜槽轨道末端时的速度相等，故C正确；

D、实验中白纸不能移动，但复写纸是可以移动的，可以保证落点位置不变，故D错误。

（2）实验中为了防止入射球反弹，应让入射球质量大于被碰球的质量。

（3）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1m1m2，说明两球碰撞遵守动量守恒定律，故A正确，BCD错误。