Question

9．如圖所示為“碰撞中的動量守恒”實驗裝置示意圖．
（1）因為下落高度相同的平拋小球（不計空氣阻力）的飛行時間相同，所以我們在“碰撞中的動量守恒”實驗中可以用平拋時間作為時間單位．
（2）本實驗中，實驗必須要求的條件是BCD
A．斜槽軌道必須是光滑的
B．斜槽軌道末端點的切線是水平的
C．入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速釋放
D．入射球與被碰球的m_a＞m_b，r_a=r_b
（3）如圖，其中M、P、N分別為入射球與被碰球對應的落點的平均位置，則實驗中要驗證的關系是C
A．m_aON=m_aOP+m_bOM    B．m_aOP=m_aON+m_bOM    C．m_aOP=m_aOM+m_bON    D．m_aOM=m_aOP+m_bON．

Answer 1

分析 （1）通過實驗的原理確定需要的測量工具，小球碰撞后做平拋運動，抓住平拋運動的時間相等，小球飛行的水平距離來代表小球的水平速度來驗證動量守恒定律．
（2）釋放點越低，入射小球速度小，讀數的相對誤差大；釋放點越高，兩球相碰時相互作用的內力越大，碰撞前后系統(tǒng)的動量之差越小，誤差越小；
（3）根據實驗使用的理論公式，確定需實驗中要驗證的關系．

解答 解：（1）小球碰撞后做平拋運動，小球做平拋運動的高度相同，小球做平拋運動的飛行時間t相同，所以我們在“碰撞中的動量守恒”實驗中可以用 平拋時間作為時間單位．
（2）A、在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，保證碰前的速度相同即可，斜槽軌道是否光滑對實驗的結果沒有影響，故A錯誤．
B、為了保證小球做平拋運動，安裝軌道時，軌道末端必須水平，故B正確．
C、在同一組實驗的不同碰撞中，每次入射球必須從同一高度由靜止釋放，保證碰前的速度相同，故C正確．
D、為了保證入射小球不反彈，則入射小球的質量大于被碰小球的質量；為了發(fā)生對心碰撞，兩球的直徑需相同，故D正確．
故選：BCD．
（3）碰撞過程中，如果水平方向動量守恒，由動量守恒定律得：m₁v₁=m₁v₁′+m₂v₂，
小球做平拋運動時拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間t相等，兩邊同時乘以時間t，
m_av₁t=m_av₁′t+m_bv₂t，
即m_aOP=m_aOM+m_bON；
故選：C
故答案為：1）平拋時間　（2）BCD�。�3）C

點評 本實驗主要是要把動量守恒用水平方向的位移表示出來，同學們一定要注意掌握，因為這是本實驗的一個重要的技巧．