Question

如图1所示是“验证动量守恒定律”实验装置，两小球半径相同，其质量之比为M：m=5：2，实验中，O点为斜槽末端重锤线的投影点，被碰小球停放在斜槽末端，小球落地点的平均位置如图2所示的P、M、N点，则表达动量守恒的式子应为

M

.

OP

=M

.

OM

+m

.

ON

，代入数据后其结果应为动量

守恒

（填“守恒”或“不守恒”）

Answer 1

分析：先根据平抛运动的特点判断碰撞前后两个小球的落地点，再求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等．

解答：解：两小球和B小球相撞后，被碰小球的速度增大，入射小球的速度减小，所以碰撞后入射小球的落地点距离O点最近，被碰小球离O点最远，则
P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，设桌面离地面的高度为h，
碰撞前入射小球的速度v1=

. OP

2h g

碰撞后入射小球的速度
v2=

. OM

2h g

碰撞后被碰小球的速度v3=

. ON

2h g

若Mv₁=mv₃+Mv₂则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，
即：M

.

OP

=M

.

OM

+m

.

ON

带入数据得：M

.

OP

=

5

2

m×28=70m
M

.

OM

+m

.

ON

=

5

2

m×12+m×40=70m
所以动量守恒
故答案为：M

.

OP

=M

.

OM

+m

.

ON

；守恒

点评：掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键．