Question

【題目】如圖，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究兩個(gè)小球在軌道水平部分碰撤前后的動(dòng)量關(guān)系。圖中O點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影，實(shí)驗(yàn)時(shí)先讓入射球，多次從傾斜軌道上S位置靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置P，然后，把被碰小球靜置于軌道的水平部分，再將入射球，從斜軌上S位置靜上釋放，與小球相碰，并多次重復(fù)，測出碰后平均落地點(diǎn)在M點(diǎn)，平均落地點(diǎn)在N點(diǎn)，不計(jì)小球與軌道潤的摩擦。

（1）實(shí)驗(yàn)中，不需要測量的物理量是__________(填選項(xiàng)前的符號)。

A.兩個(gè)小球的質(zhì)量、 B.小球拋出點(diǎn)距地面的高度H C.小球做平拋運(yùn)動(dòng)的射程

（2）若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，則可能的原因是_______ (填選項(xiàng)前的符號)。

A.碰撞過程有機(jī)械能的損失

B.計(jì)算時(shí)沒有將小球半徑考慮進(jìn)去

C.放上小球后，入射球從傾斜軌道上都止釋放的位置比原來的低

（3）若兩球發(fā)生彈性正碰，則OM、ON、OP之間一定滿足的關(guān)系是________(填選項(xiàng)前的符號)。

A.OP=ON-OM B.2OP=ON+OM C.OP-ON=2OM

Answer 1

【答案】 B C A

【解析】（1）要驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律定律，即驗(yàn)證：m1v1=m1v2+m2v3，小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，它們拋出點(diǎn)的高度相等，在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t相等，上式兩邊同時(shí)乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此實(shí)驗(yàn)需要測量：兩球的質(zhì)量、小球的水平位移，不需要測小球拋出點(diǎn)距地面的高度H，故選B．

（2）若實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)小于 ，則可能的原因是放上小球后，入射球從傾斜軌道上由靜止釋放的位置比原來的低，導(dǎo)致碰撞時(shí)動(dòng)量減小，故選C.

（3）若碰撞是彈性正撞，滿足動(dòng)能守恒，則：，代入得；m1OP2=m1OM2+m2ON2；與m1OP=m1OM+m2ON聯(lián)立可得：OP=ON-OM，故選A.