Question

7．图为“验证动量守恒”实验的装置示意图：
（1）入射小球a与被碰小球b直径相同，它们的质量m_a和m_b的关系应是m_a大于 m_b；
（2）为保证小球做平抛运动，必须调整斜槽轨道，使斜槽底部末端切线水平；
（3）小球的半径为r，不放球b，球a从槽上滚下，落到B点；放球b，球a从槽滚下落到A，球b落到C点，最后验证动量守恒要看m₁•OA+m₂•OC与m₁•OB是否相等．

Answer 1

分析 （1）为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量．
（2）根据实验原理明确小球做平抛运动，则知末端必须水平；
（3）根据实验测量的量与动量守恒定律分析答题．

解答 解：（1）为防止两球碰撞后入射球反向弹回，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m₁＞m₂．
（2）为了保证小球做平抛运动，使斜槽底部末端切线一定要保持水平；
（3 ）小球离开轨道后做平抛运动，抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，
如果碰撞过程动量守恒，则m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，两边同时乘以时间t得：m₁v₁t=m₁v₁′t+m₂v₂t，
则m₁•OB=m₁•OA+m₂•OC，因此实验时，只要看m₁•OC+m₂•OB与m₁•OA是否相等，即可以验证动量守恒．
故答案为：（1）大于； （2）水平； （3）m₁•OA+m₂•OC；m₁•OB

点评 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．关键知道实验的原理，以及知道实验中所注意的事项．