Question

【题目】在研究“碰撞中动量守恒”的实验中，实验装置如图（甲）所示：

a若两个半径相同的小球A与A的质量之比mA：mA=3：8，则入射球应选；a实验中可能引起误差的是
①斜槽轨道有摩擦②轨道末端切线不水平
③碰撞时两球心不在同一高度④落点位置不是平均位置
c若入射球质量为m1 ， 被碰球质量为m2 ， 小球半径均为r ， 各落点位置如图（乙）所示，其中O为轨道末端所装重锤线的投影点，并测得OM=a ， OP=a ， ON=c，则碰撞中动量守恒的表达式可写为 ．

Answer 1

【答案】②；②③④；m1a=m1a+m2（c﹣2r）
【解析】（1）本实验中为了防止入射球反弹，应用质量大的球去撞击质量轻的小球；故入射球选择②；（2）①本实验中通过平抛运动规律求解碰前的速度，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同即可，不需要斜槽光滑；故①错误；
②为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平．否则会引起误差；故②正确；
① 为了发生对心碰撞，两球的直径需相同．若不在同一高度，会引起误差；故③正确；
④在本实验中落点有会有多个点，为了准确，应取落点位置的平均位置；否则会出现较大的误差；故④正确；（3）碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：m1v1=m1v1′+m2v2 ， 小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t ， m1v1t=m1v1′t+m2v2t；由表达式为：m1a=m1a+m2（c﹣2r）
所以答案是：（1）A（2）ACD（3）m1a=m1a+m2（c﹣2r）
【考点精析】通过灵活运用动量守恒定律，掌握动量守恒定律成立的条件：系统不受外力或系统所受外力的合力为零；系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多；系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变即可以解答此题．