Question

18．用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．
（1）除图中器材外，还需要的器材是AB．（填字母代号）
A、天平
B、刻度尺
C、秒表
D、弹簧测力计
（2）若图中所需测量的量均已测出，两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为m₁•OM+m₂•ON=m₁•OP．（用测量的量表示）

Answer 1

分析 验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，根据需要验证的表达式确定所需测量的物理量．

解答 解：设落地时间为t，则${v}_{0}=\frac{OP}{t}$，碰撞后球1的速度${v}_{1}=\frac{OM}{t}$，球2的速度$\frac{ON}{t}$，
而动量守恒的表达式是m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂
若两球相碰前后的动量守恒，则m₁•OM+m₂•ON=m₁•OP，
所以需要测量ON、OP、OM的长度以及小球的质量，则需要刻度尺、天平，故选：AB．
故答案为：（1）AB，（2）m₁•OM+m₂•ON=m₁•OP．

点评 验证动量守恒定律中，会在相同高度下，用水平射程来间接测出速度，将复杂问题简单化．