Question

【题目】用半径相同的两小球a、b的碰撞验证动量守恒定律，实验装置示意如图，斜槽与水平槽圆滑连接。实验时先不放b球，使a球从斜槽上某一固定点M由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把b球静置于水平槽前端边缘处，让a球仍从M处由静止滚下，a球和b球碰撞后分别落在记录纸上留下各自的痕迹,记录纸上的O点是垂直所指的位置.

(1)本实验必须测量的物理量有以下哪些_____________．

A．斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B．小球a、b的质量ma、mb

C．小球a、b的半径r

D．小球a、b 离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E．记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

F．a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

(2)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是______________

(3)若测得各落点痕迹到O点的距离：OA＝2.68cm，OB＝8.62cm，OC＝11.50cm，并知a、b两球的质量比为2︰1，则未放b球时a球落地点是记录纸上的_______点，系统碰撞前总动量P与碰撞后总动量的百分误差＝________%（结果保留一位有效数字）。

Answer 1

【答案】（1）BE （2） （3）B； 2%

【解析】

（1）a与b相撞后，b的速度增大，a的速度减小，碰前碰后都做平抛运动，高度相同，落地时间相同t，所以B点是没有碰时a球的落地点，A是碰后a的落地点，C是碰后b的落地点；要验证的表达式： ，两边乘以t可得：，即，则需要测量的物理量是：小球a、b的质量ma、mb 以及记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC ；故选BE；

（2）验证动量守恒的验证式是：；

（3）未放b球时a球落地点是记录纸上的B点；设ab的质量分别为2m和m，则碰前动量：；碰后总动量： ；则