Question

13．某同學(xué)用如圖所示的裝置通過半徑（設(shè)為r）相同的A、B球（r_A＞r_B）的碰撞來驗證動量守恒定律．圖中CQ是斜槽，QR為水平槽．實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，圖中O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點，米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零刻度線與O點對齊．
（1）這個實驗要驗證的結(jié)論是A．
A．m_A$\overline{OP}$=m_A$\overline{OM}$+m_B$\overline{ON}$
B．m_A$\overline{ON}$=m_A$\overline{OM}$+m_B$\overline{OP}$
C．m_A（$\overline{ON}$-2r）=m_A（$\overline{OM}$-2r）+m_B$\overline{OP}$
D．m_A（$\overline{OP}$-2r）=m_A（$\overline{OM}$-2r）+m_B$\overline{ON}$
（2）實驗中，對入射小球A在斜槽上釋放點的高低對實驗的影響，正確的是D．
A．釋放點越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，誤差越小
B．釋放點越低，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對誤差越小
C．釋放點越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱�，軌道對被碰小球的阻力越�?br />D．釋放點越高，兩球相碰時，相互作用的內(nèi)力越大，誤差越�。�

Answer 1

分析 小球離開軌道后做平拋運動，它們在空中的運動時間相同，水平位移與出速度成正比，可以用水平位移代替小球的初速度，根據(jù)動量守恒定律求出需要驗證的表達(dá)式；同時根據(jù)動量守恒的條件和實驗原理分析實驗誤差情況．

解答 解：（1）根據(jù)實驗原理可得：
m_Av₀=m_Av₁+m_Bv₂，
又因兩小球均做平拋運動，下落時間相同，即可求得：
m_Av₀t=m_Av₁t+m_Bv₂t，
由圖可知，對應(yīng)的表達(dá)式應(yīng)為：m_A$\overline{OP}$=m_A$\overline{OM}$+m_B$\overline{ON}$，
（2）AB、釋放點越低，入射小球速度小，兩球碰后水平位移越小，水平位移測量的相對讀數(shù)的相對誤差大，故A、B錯誤；
CD、釋放點越高，入射小球?qū)Ρ慌鲂∏虻淖饔昧υ酱�，支柱對被碰小球的阻力不變，阻力的影響相對越小，可以較好地滿足動量守恒的條件，也有利于減小測量水平位移時的相對誤差，從而使實驗的誤差減小，故C錯誤，D正確．
故選：D．
故答案為：（1）A；（2）D．

點評 本題考查驗證動量守恒的實驗，要注意掌握兩球平拋的水平射程和水平速度之間的關(guān)系，是解決本題的關(guān)鍵，注意理解動量守恒定律的條件．