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    为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不相等的小球，按下述步骤做了如下实验：

    ①用天平测出两个小球的质量(分别为m1和m2。且m1>m2)；

    ②按照如图所示的那样，安装好实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平。将一斜面BC连接在斜槽末端；

    ③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；

    ④将小球m2放在斜槽前端边缘上，让小球m1从斜槽顶端A处仍由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和小球m2在斜面上的落点位置；

    ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置，到斜槽末端点B的距离。图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF。

    根据该同学的实验，请你回答下列问题：

    （1）小球m1与m2发生碰撞后，m1的落点是图中的____点，m2的落点是图中的____点。

    （2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式____________________________，则说明碰撞中动量是守恒的。

    （3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式______________________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞。


    【答案】（1）D、F（2）(3)

    【解析】

    （1）小球m1和小球m2相撞后，小球m2的速度增大，小球m1的速度减小，都做平抛运动，所以碰撞后m1球的落地点是D点，m2球的落地点是F点；

    （2）碰撞前，小球m1落在图中的E点，设其水平初速度为v1，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中的D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的F点，设其水平初速度为v2，设斜面BC与水平面的倾角为α，

    由平抛运动规律得：，

    解得：

    同理可解得：，

    所以只要满足即：，则说明两球碰撞过程中动量守恒；

    所以该同学的实验原理是：

    （3）若两小球的碰撞是弹性碰撞，则碰撞前后机械能没有损失，

    则要满足关系式

    即

    【考点】验证动量守恒定律


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    C.                D.

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