Question

13．如圖為“碰撞中的動量守恒”實驗裝置示意圖
（1）入射小球m₁與被碰小球m₂直徑相同，均為d，它們的質(zhì)量相比較，應(yīng)是m₁大于m₂．
（填大于、等于或小于）
（2）為了保證小球做平拋運動，必須調(diào)整斜槽使其末端切線水平．
（3）圖2中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m_l多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP．
然后，把被碰小球m₂靜置于軌道的水平部分，再將入射球m_l從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m₂相碰，并多次重復(fù)．接下來要完成的必要步驟是ADE．（填選項前的符號）
A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m₁、m₂  
B．測量小球m₁開始釋放高度h
C．測量拋出點距地面的高度H
D．分別找到m₁、m₂相碰后平均落地點的位置M、N
E．測量平拋射程OM，ON
（4）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為m₁OP=m₁OM+m₂ON （用（3）中測量的量表示）．

Answer 1

分析 （1）為了保證碰撞前后使入射小球的速度方向不變，故必須使入射小球的質(zhì)量大于被碰小球的質(zhì)量．
（2）為了保證小球做平拋運動，所以必須使斜槽的末端切線水平．
（3、4）根據(jù)動量守恒定律求出實驗需要驗證的表達式，然后根據(jù)表達式分析答題．

解答 解：（1）入射小球1與被碰小球2直徑相同，即d₁=d₂，為防止兩球碰撞后入射球反彈，入射球質(zhì)量應(yīng)大于被碰球質(zhì)量，即：m₁＞m₂．
（2）要小球做平拋運動，則斜槽的末端必須水平．
（3）碰撞過程動量守恒，則m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂，兩邊同時乘以時間t得：m₁v₀t=m₁v₁t+m₂v₂t，則m₁OP=m₁OM+m₂ON，
因此A實驗需要測量兩球的質(zhì)量，然后確這落點的位置，再確定兩球做平拋運動的水平位移，故選ADE．
（4）由（3）可知，實驗需要驗證的表達式為：m₁OP=m₁OM+m₂ON．
故答案為：（1）大于；（2）其末端切線水平；（3）ADE；（4）m₁OP=m₁OM+m₂ON．

點評 本題考查了實驗需要測量的量、實驗注意事項、實驗原理、刻度尺讀數(shù)、動量守恒表達式，解題時需要知道實驗原理，根據(jù)動量守恒定律與平拋運動規(guī)律求出實驗要驗證的表達式是正確答題的前提與關(guān)鍵．